548053910-Expose-en-Nanophysique-Master1-Physique-Ingenierie-Universite-Grenoble1

Master M1 Physique & Ingénierie
2005 - 2006
Exposé: PHY425i Nanophysique
Modélisation du transport électronique
Master M1 Physique & Ing
Master M1 Physique & Ingé énierie nierie
2005
2005 - -2006 2006
Expos
Exposé é: PHY425i Nanophysique : PHY425i Nanophysique
Mod
Modé élisation du transport lisation du transport é électronique lectronique
É
Étudiant : Salif tudiant : Salif KONÉ

29/01/2016 04:21 S.Koné, master1 Physique & Ing. Grenoble1. 2
Modélisation du transport électronique
Mod
Modé élisation du transport lisation du transport é électronique lectronique
PLAN
I. Introduction
II- Étude du phénomène (gaz d’électron libre de Fermi)
II.1- Modèle de conduction électrique
II.1.1- Modèle de Drude
II.1.2- Formulation d’Einstein
II.2- Modèle de conduction thermique
III- Remarque conclusive
Bibliographie
1. C. Kittel. Physique de l’état solide. édition 7. ISBN 2 10 049662 X
2. Neil W. Ashcroft et N. David Mermin. Physique des solides. ISBN 2-86883657765
3. http://www.eudil.fr/eudil/bbsc/phys/sc420.htm
4. http://jas.eng.buffalo.edu/education/semicon/fermi/functionAndStates/functionAndStates.html
PLAN
PLAN
I. Introduction
I. Introduction
II
II- -É Étude du ph tude du phé énom nomè ène (gaz d ne (gaz d’é ’électron libre de Fermi) lectron libre de Fermi)
II.1
II.1- -Mod Modè èle de conduction le de conduction é électrique lectrique
II.1.1
II.1.1- -Mod Modè èle de Drude le de Drude
II.1.2
II.1.2- -Formulation d Formulation d’ ’Einstein Einstein
II.2
II.2- -Mod Modè èle de conduction thermique le de conduction thermique
III
III- -Remarque conclusive Remarque conclusive
Bibliographie
Bibliographie
1.
1. C. Kittel. Physique de l C. Kittel. Physique de l’é ’état solide. tat solide. é édition 7. ISBN 2 10 049662 X dition 7. ISBN 2 10 049662 X
2.
2. Neil W. Ashcroft et N. David Neil W. Ashcroft et N. David Mermin Mermin. Physique des solides. ISBN 2 . Physique des solides. ISBN 2- -86883657765 86883657765
3.
3. http:// http://www.eudil.fr www.eudil.fr/ /eudil eudil/ /bbsc bbsc/ /phys phys/sc420.htm /sc420.htm
4.
4. http:// http://jas.eng.buffalo.edu jas.eng.buffalo.edu/ /education education/ /semicon semicon/fermi/ /fermi/functionAndStates functionAndStates/ /functionAndStates.html functionAndStates.html

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Modélisation du transport électronique
Mod
Modé élisation du transport lisation du transport é électronique lectronique
I. Introduction
Les propriétés relatives aux déplacements des porteurs sous l'influence de
forces appliquées sont appelées phénomènes de transport.
Les porteurs électriques sont de deux types, de charge négative qui sont
les électrons, de charge positive qui sont les trous. Dans le
transport thermique intervient en plus des électrons les phonons.
Le trou, loin d’être une particule reste une notion abstraite, une manque
d’électron peut se traduire par la présence d’un trou.
Le phonon aussi, loin d’être une particule reste une notion abstraite, il
porte l’information de la vibration élastique du réseau cristallin.
But : Exposer la physique du phénomène de transport électronique et,
confronter les résultats d’un modèle théorique aux données
expérimentales.
I.
I. Introduction Introduction
Les propri
Les proprié ét té és relatives aux d s relatives aux dé éplacements des porteurs sous l'influence de placements des porteurs sous l'influence de
forces appliqu
forces appliqué ées sont appel es sont appelé ées ph es phé énom nomè ènes de transport. nes de transport.
Les porteurs
Les porteurs é électriques sont de deux types, de charge n lectriques sont de deux types, de charge né égative qui sont gative qui sont
les
les é électrons, de charge positive qui sont les trous. Dans le lectrons, de charge positive qui sont les trous. Dans le
transport thermique intervient en plus des
transport thermique intervient en plus des é électrons les phonons. lectrons les phonons.
Le trou, loin d
Le trou, loin d’ ’être une particule reste une notion abstraite, une manque être une particule reste une notion abstraite, une manque
d
d’é ’électron peut se traduire par la pr lectron peut se traduire par la pré ésence d sence d’ ’un trou. un trou.
Le phonon aussi, loin d
Le phonon aussi, loin d’ ’être une particule reste une notion abstraite, il être une particule reste une notion abstraite, il
porte l
porte l’ ’information de la vibration information de la vibration é élastique du r lastique du ré éseau cristallin. seau cristallin.
But
But : :Exposer la physique du ph Exposer la physique du phé énom nomè ène de transport ne de transport é électronique et, lectronique et,
confronter les r
confronter les ré ésultats d sultats d’ ’un mod un modè èle th le thé éorique aux donn orique aux donné ées es
exp
expé érimentales. rimentales.

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Modélisation du transport électronique
Mod
Modé élisation du transport lisation du transport é électronique lectronique
Étude du
phénomène
Modèle de
Conduction
électrique
- Modèle de
Drude
-Formulation
d’Einstein
Modèle de
conduction
thermique
Remarque
Conclusive
Bibliographie
É
Étude du tude du
ph
phé énom nomè ène ne
Mod
Modè èle de le de
Conduction
Conduction
é
électrique lectrique
-
-Mod Modè èle de le de
Drude
Drude
-
-Formulation Formulation
d
d’ ’Einstein Einstein
Mod
Modè èle de le de
conduction
conduction
thermique
thermique
Remarque
Remarque
Conclusive
Conclusive
Bibliographie
Bibliographie
Mouvement du porteur dans un gaz d’électron de Fermi en
absence de tout champ extérieur.
le mouvement est complètement aléatoire.
L=(L1 + L2 +….+Ln)/n
http://www.eudil.fr/eudil/bbsc/phys/sc420.htm
Mouvement du porteur dans un gaz d
Mouvement du porteur dans un gaz d’é ’électron de Fermi en lectron de Fermi en
absence de tout champ ext
absence de tout champ exté érieur. rieur.
le mouvement est compl
le mouvement est complè ètement al tement alé éatoire. atoire.
L=(L1 + L2 +
L=(L1 + L2 +… ….+Ln)/n .+Ln)/n
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http://www.eudil.fr www.eudil.fr/ /eudil eudil/ /bbsc bbsc/ /phys phys/sc420.htm /sc420.htm
path) free(mean nsinteractio 2 entre parcourue moyenne distance la : L
Chaque modification de direction correspond
Chaque modification de direction correspond à àune interaction. une interaction.

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Modélisation du transport électronique
Mod
Modé élisation du transport lisation du transport é électronique lectronique
hypothèses du modèle de DRUDE
Le porteur est une particule classique (électron seul);
Entre deux collisions l’interaction du porteur avec les
autres porteur et ions sont négligeable;
la probabilité d'avoir une collision pendant un temps
dt donné est constante = dt/τ , τ le temps de relaxation
collision statistiquement isotrope: <Vit Porteur> =0 .
hypoth
hypothè èses du mod ses du modè èle de DRUDE le de DRUDE
Le porteur est une particule classique ( Le porteur est une particule classique (é électron seul); lectron seul);
Entre deux collisions l Entre deux collisions l’ ’interaction du porteur avec les interaction du porteur avec les
autres porteur et ions sont n
autres porteur et ions sont né égligeable; gligeable;
la probabilit la probabilité éd'avoir une collision pendant un temps d'avoir une collision pendant un temps
dt donn
dt donné éest constante = dt/ est constante = dt/τ τ, , τ τle temps de relaxation le temps de relaxation
collision statistiquement isotrope: collision statistiquement isotrope: <Vit Porteur> =0 <Vit Porteur> =0 . .
Étude du
phénomène
Modèle de
Conduction
électrique
- Modèle de
Drude
-Formulation
d’Einstein
Modèle de
conduction
thermique
Remarque
Conclusive
Bibliographie
É
Étude du tude du
ph
phé énom nomè ène ne
Mod
Modè èle de le de
Conduction
Conduction
é
électrique lectrique
-
-Mod Modè èle de le de
Drude
Drude
-
-Formulation Formulation
d
d’ ’Einstein Einstein
Mod
Modè èle de le de
conduction
conduction
thermique
thermique
Remarque
Remarque
Conclusive
Conclusive
Bibliographie
Bibliographie