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Physique des semi-conducteurs

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Table des matières Chapitre I : Notions fondamentales sur la physique des semiconducteurs I.1 Introduction I.2 Notions de bandes énergétiques dans les solides I.2.1 Atome I.3 Semiconducteur I.3.1 Porteurs de charge I.3.2 Dopage I.3.3 Structure en bande d’énergie Chapitre II : Structure cristalline II.1 Introduction II.2 Eléments de cristallographie II.2.1 Réseau périodique d’atomes ou cristal idéal II.2.2 Vecteurs de translation II.2.3 Maille du réseau II.3 Systèmes et réseaux cristallins II.4 Sites dans les réseaux cristallins Chapitre III : Semiconducteur à l’équilibre III.1 Introduction III.2 Différents types de semiconducteurs III.3 Conduction dans les semiconducteurs III.4 Paramètres des semiconducteurs III.4.1 Largeur de la bande interdite (gap) III.4.2 Gap direct et gap indirect III.4.3 Masse effective III.5 Electronique des semiconducteurs intrinsèques III.5.1 Diagramme des bandes III.5.2 Concentration des porteurs de charge III.6 Electronique des semiconducteurs N. III.7 Electronique des semiconducteurs P III.8 Calcul de la position du niveau de Fermi III.8.1 Neutralité électrique Chapitre IV : Semiconducteur hors équilibre IV.1 Introduction IV.2 Phénomène de la Conductivité dans les semiconducteurs IV.3 Densité de courant de conduction IV.4 Courant de diffusion IV.5 Relation d’Einstein IV.6 Création des porteurs en excès IV.6.1 Perturbation de l’état d’équilibre thermique IV.6.2 Différentes transitions électroniques IV.6.3 Création par paire électron-trou IV.7 Recombinaison des porteurs en excès IV.7.1 Types de recombinaison IV.7.2 Modes de dissipation de l’énergie récupérée Chapitre V : Jonction PN.. V.1 Introduction V.2 Jonction PN à l’équilibre thermique V.2.1 Zone de charge d’espace (ZCE) V.2.2 Condition d’équilibre V.2.3 Calcul du potentiel de diffusion V.2.4 Equation de poisson V.2.5 Profil du champ électrique V.2.6 Profil du Potentiel V.3 Jonction PN polarisée en direct V.3.1 Courant direct V.3.2 Différentes régions d’une jonction polarisée en direct V.3.3 Schéma équivalent de la jonction polarisée en direct V.4 Jonction PN polarisée en inverse V.4.1 Courant inverse V.4.2 Schéma équivalent d’une jonction polarisée en inverse V.4.3 Claquage d’une jonction polarisée en inverse Chapitre VI : Transistor bipolaire VI.1 Introduction VI.2 Définition d’un transistor bipolaire VI.3 Dopage des trois régions VI.4 Transistor non polarisé VI.5 Transistor polarisé VI.5.1 Régimes de fonctionnement d’un transistor VI.5.2 Effet transistor VI.5.3 Différents montages d’un transistor bipolaire VI.6 Calcul des gains en courant VI.6.1 Gain α VI.6.2 Gain β. VI.7 Caractéristiques du transistor bipolaire Chapitre VII : Structure MIS VII.1 Introduction VII.2 Description VII.3 Diagramme des bandes d’énergie VII.3.1 Structure Métal-vide-semiconducteur VII.3.2 Structure Métal-isolant-semiconducteur VII.4 Structure MIS idéale VII.5 Structure MIS réelle Chapitre VIII : Transistor à effet de champ VIII.1 Introduction VIII.2 Transistor à effet de champ a grille isolée - MOSFET VIII.2.1 Principe et régime de fonctionnement VIII.2.2 Caractéristiques du transistor MOSFET Bibliographie