Physique des semiconducteurs

1
Physique des
semiconducteurs
P. Lorenzini
Polytech’Nice Sophia Antipolis
(Dept. Électronique)

2
Plan du cours (22,5 h –2 contrôles)
1. modèle de Drude
2. structure cristalline et cristallographie
3. diffraction d’onde dans des structures périodiques
4. vibrations du réseau : les phonons
5. mécanique quantique / ondulatoire : l’équation de Schrödinger
6. les électrons quasi libres : le modèle de Sommerfeld
7. les électrons dans une structure périodique : le modèle de
Bloch –Brillouin
8. courant dans les solides : cas particulier des semiconducteurs
9. mécanique statistique : la fonction de Fermi Dirac et la fonction
de Maxwell –Boltzmann
10. semiconducteur à l’équilibre
11. dopage des semiconducteurs

3
Références bibliographiques
C. Kittel, « physique de l’état solide », dunod université, 5°
ed., 1983
H. Mathieu, « Physique des semiconducteurs et des
composants électroniques », dunod, 5° ed., 2004
J. Singh, « semiconductors devices: an
introduction »,Mc.Graw Hill, 1994
D.A.Neamen, « semiconductor physics and devices: basic
principles », Mc.Graw Hill, 2003
Cours de Physique des semiconducteurs, Pr. Rouzeyre,
Montpellier, 1985

4
Chapitre 1
Le modèle de Drude

5
Le modèle de Drude
Doit permettre d’expliquer le transport électrique ( le
courant) dans les solides.
Hypothèses:
Les électrons chargés négativement dans un solide 
«gaz » idéal qui se déplace dans un milieu formé par les
noyaux immobiles ( ils sont lourds!) qui constituent le solide
Ces électrons ( les électrons de valence) sont détachés,
délocalisés des atomes ( pourquoi?) et sont libres de se
mouvoir dans le solide
Les ions sont immobiles et jouent le rôle ( pourquoi ?) de
centres « diffuseurs » ( les obstacles) au déplacement des
électrons