Phelma Formation 2022

Physique des composants à semiconducteurs - TP Photovoltaïque - 4PMNPCP3

  • Volumes horaires

    • CM 16.0
    • Projet 0
    • TD 14.0
    • Stage 0
    • TP 8.0

    Crédits ECTS

    Crédits ECTS 3.5

Objectif(s)

Les composants à base de semiconducteur(s) sont omniprésents dans notre vie et se trouvent à la base d'une industrie mondiale encore en pleine croissance. Comprendre le fonctionnement fondamental d'un composant à semiconducteur est donc indispensable pour les futurs ingénieurs process, filière, test, caractérisation, fiabilité de composants, TCAD, etc. La physique qui régie leur fonctionnement peut apparaitre complexe, mais une présentation détaillée des composants de base permet de mieux la saisir.
Les objectifs de ce cours sont donc les suivants :

  • Présenter les différentes structures de base des composants à semiconducteur (contact, jonction capacité MOS) : comprendre la notion d'architecture et de régime d'un composant
  • Maitriser l'outil diagramme de bandes pour pouvoir anticiper le fonctionnement général d'un composant (quel qu'il soit)
  • Renforcer la manipulation des outils de modélisations des composants à semiconducteur (équation de transport pour le courant, équation de Poisson et Gauss pour l’électrostatique).
Contact Quentin RAFHAY, Maryline BAWEDIN

Contenu(s)

Cours :
0 - Rappels de physique des semiconducteurs, d'électrostatique et de transport de charges
1 - Jonction métal-semiconducteur Jonction non polarisée : travaux de sortie, régimes de déplétion, inversion faible et forte, accumulation. Jonctions et contacts ohmiques. Caractéristique I(V).
2 - Capacité MOS. Diagramme de bandes et régimes de charge d'espace. Relations Q(V).
3 - Hétérostructure. Diagramme de bande et différentes combinaisons de SC
TD :
1 - Diode en fréquence
2 - Rôle des états d'interface sur le contact Métal/SC
3 - Rôle du courant tunnel dans le contact Schottky Metal/SC
4 - Fonctionnement de la capacité MOS



Prérequis

Semiconductor devices are everywhere in our life, and they lie at the base of a still growing industry. Understanding them is thus fundamental.
The aim of this lecture are thus the following :

  • Presenting fundamental semiconductor stacks : contact, jonction and MOS capacitor
  • Understanding the band diagram of a semiconductor device
  • Using basic equations for modelleing purpose.

Contrôle des connaissances

Session 1 :
En présence :
DS écrit sur table, 3h, + Rapport
A distance :
QCM Chamilo à heure fixée, durée 2h
Session 2 :
En présence :
DS écrit sur table, 2h
A distance :
QCM Chamilo à heure fixée, durée 1h



Session 1 :
En présence :
DS écrit sur table, 3h, 75% écrit + 25% rapport (non rattrapable)
A distance :
QCM Chamilo à heure fixée, durée 2h, 100% de la note au module
Session 2 :
En présence :
DS écrit sur table, 2h, 75% écrit rattrapage + 25% rapport (session 1)
A distance :
QCM Chamilo à heure fixée, durée 1h, 100% de la note au module

Informations complémentaires

Cursus ingénieur->Filières->Semestre 8

Bibliographie

Physique des semiconducteurs et des composants électroniques - Henry Mathieu, Edition Dunod