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Introduction à la physique des semi-conducteurs : Cours et exercices corrigés [Broché]

Christian Ngô , Hélène Ngô


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Table des matières

Avant-propos

Chapitre 1/ Physique quantique

1.1 Dualité onde-corpuscule
1.2 Relation de Broglie
1.3 Les postulats
1.4 États stationnaires
1.5 Mesures simultanées d'observables
1.6 Relations d'incertitude
1.7 Nombres quantiques
1.8 Spin
1.9 Bosons et fermions
1.10 Quantique ou classique ?
1.11 États liés et états du continu
Exercices

Chapitre 2/ Physique statistique

2.1 Micro-états, macro-états
2.2 Postulats
2.3 Entropie statistique
2.4 Travail, chaleur
2.5 Valeurs moyennes et fluctuations
2.6 Conditions d'équilibre
2.7 Ensembles
2.8 Théorème d'équipartition de l'énergie
2.9 Statistiques quantiques
2.10 Gaz parfait de Fermi
Exercices

Chapitre 3/ Structure cristalline

3.1 Le cristal idéal
3.2 Réseaux cristallins
3.3 Diffraction par un réseau cristallin
3.4 Défauts cristallins ,
Exercices

Chapitre 4/ Bandes d'énergies

4.1 Approximations
4.2 Méthode des liaisons fortes
4.3 Importance des symétries
4.4 Approche des liaisons faibles
4.5 Propriétés statiques des électrons
4.6 Schéma réduit de Brillouin
4.7 L'équation centrale
4.8 Surface de Fermi
4.9 Métaux, isolants, semi-conducteurs
4.10 De l'isolant au métal
Exercices

Chapitre 5/ Dynamique du réseau
5.1 Vibrations du réseau
5.2 Phonons
5.3 Propriétés thermiques
Exercice

Chapitre 6/ Semi-conducteurs à l'équilibre

6.1 Notion de trou
6.2 Gap direct et gap indirect
6.3 Masse effective
6.4 Structure des bandes d'énergie
6.5 Densité d'états
6.6 Densité d'électrons et de trous
6.7 Semi-conducteurs intrinsèques
6.8 Dopage
6.9 Niveau de Fermi d'un semi-conducteur extrinsèque
Exercices

Chapitre 7/ Dynamique des électrons
7.1 Dérive dans un champ électrique
7.2 Réponse à un champ électrique
7.3 Diffusion des porteurs
7.5 L'effet Hall
Exercices

Chapitre 8/ Dispositifs élémentaires

8.1 La jonction pn
8.2 Perturbations dues à la surface
8.3 La jonction métal-métal
8.4 La jonction métal-semi-conducteur
8.5 Le transistor bipolaire
8.6 La diode tunnel
8.7 Transistors à effet de champ
8.8 Structures MIS et MOS
8.9 Le transistor MOS
8.10 Hétérojonctions
Exercices

Chapitre 9/ Propriétés optiques

9.1 Absorption de photons
9.2 Applications
9.3 Émission spontanée de photons
9.4 Émission stimulée
Exercices

Chapitre 10/ Systèmes de faible dimensionnalité

10.1 Systèmes mésoscopiques
10.2 Puits, fils et boîtes quantiques
10.3 Densité de niveaux
10.4 Puits quantiques
10.5 Multipuits quantiques et superréseaux
10.6 Transmission résonante sous la barrière
10.7 Le blocage de Coulomb
10.8 Effet Hall quantique
Exercices

Solutions des exercices
Constantes
Bibliographie
Index

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