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Libres Savoirs >> Electronique >> Cursus Paris
Responsables :

Cedric WARE
  
Isabelle ZAQUINE
  

Equipe Pédagogique :
Romain ALLEAUME
Didier ERASME
Renaud GABET
Herve PETIT
Alain SIBILLE
Cedric WARE
Isabelle ZAQUINE

Niveau : UnderGraduate

Langue du cours : Français

Période : Hiver & Printemps

Nombre d'heures : 20
PHY101 Micro- et nano-physique
Ressources Pédagogiques :
Introduire une description simple du monde quantique comme un élément de connaissance qui devra être maîtrisé par l?étudiant afin de lui permettre de relier les spécificités des composants électroniques et optoélectroniques (diodes, transistors, lasers) aux propriétés quantiques et statistiques des matériaux semi-conducteurs.


À l'issue du module, l?étudiant devra être capable de donner une explication simple des spécificités de l?objet quantique élémentaire. Il devra pouvoir expliquer les lois d?évolution déterministes de la description quantique et montrer que seule l?appréhension des phénomènes
considérés par un expérimentateur macroscopique amène, dans certains cas, un caractère probabiliste à l?analyse.


En outre, l?approche du comportement quantique ? passablement contre-intuitif ? permettra d'illustrer la nécessité d?aborder un problème physique ou technologique par l?intermédiaire de la mise en place d?un modèle, que l'étudiant saura vérifier expérimentalement.


Contenu, savoirs associés : · Formalisme de la mécanique quantique : description d'un objet élémentaire microscopique ; fonction d'onde (en position ou en quantité de mouvement via transformation de Fourier et relation de de Broglie) ; états quantiques ; équation de Schrödinger ; opérateur hamiltonien et ses valeurs propres ; états stationnaires et niveaux d'énergie. · Postulat de la mesure : correspondance entre grandeurs physiques et opérateurs linéaires ; observables ; lien entre variables conjuguées, opérateurs non commutatifs, et relations d'indétermination de Heisenberg. · Répartition statistique : distributions de Maxwell-Boltzmann, de Fermi-Dirac et de Bose- Einstein ; lien entre niveau de Fermi et nombre de particules · Différence entre isolant, conducteur et semi-conducteur : structure de bandes d'énergie ; masse effective ; position du niveau de Fermi et remplissage des bandes ; dopage N ou P et influence sur la conductivité et le niveau de Fermi d'un semi-conducteur ; différence entre charge électrique et porteurs de charge.

Modalités d'évaluation : Question en amont des cours pour initier une réflexion chez l?étudiant.

Contrôle continu par questionnaires à choix multiples.

Comptes rendus et appréciations de travaux pratiques.

Devoir sur table : problèmes et/ou questions à réponses ouvertes courtes.


Dernière mise à jour : Tuesday 9 October 2012

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