Physique des matériaux pour l'électronique Coll. Technique et scientifique des télécommunications

Proposant cours, exercices et solutions détaillées, Physique des matériaux pour l'électronique correspond à l'enseignement effectué depuis de très nombreuses années au niveau des mastères de physique appliquée, physique des matériaux et physique d'électronique. Destiné aussi à la formation des physiciens et électroniciens des composants, il aborde les indispensables fondements de la physique des matériaux pour l'électronique. La connaissance approfondie des propriétés physiques des matériaux donne une approche vers la compréhension des processus technologiques de fabrication des composants électroniques et photoniques. A travers un premier enseignement de base, l'ouvrage rappelle les rudiments de la physique du solide appliqués à la description des états électroniques et des niveaux d'énergie dans des cas simples, avec des matériaux comme le silicium et le cuivre qui sont à la base des composants pour l'électronique. Puis, une approche des théories plus pointues est développée pour rendre compte au mieux des comportements électroniques et optiques des milieux ordonnés (carbone diamant par exemple) ou désordonnés (silicium amorphe). Enfin, les principales quasiparticules sont introduites (phonons, polarons, excitons, plasmons et polaritons) , elles jouent un rôle fondamental pour expliquer par exemple des phénomènes tels que le vieillissement des composants (phonons) ou leurs performances en termes de rendement optoélectronique (excitons) ou de vitesse de commutation (polarons).

Généralités : représentations de la liaison électrons-réseau. L'électron libre et les fonctions densités des états. Origine de la structure de bandes dans l'approximation de la liaison faible. Propriétés des électrons semi-libres. Isolants, semi-conducteurs, métaux, super-réseaux. Structure cristalline, réseau réciproque et zones de Brillouin. Propriétés électroniques du cuivre et du silicium. Liaison forte en milieu unidimensionnel. Liaison forte dans les milieux 3D : étude de la structure de bande du carbone diamant et du silicium. Limites de la théorie classique des bandes. Milieux amorphes. Les principales quasi-particules de la physique des matériaux. Bibliographie. Index.

André Moliton est professeur à l’université de Limoges où il dirige le groupe d’électronique/optoélectronique plastique de l’Institut Carnot XLim. Responsable durant une vingtaine d’années de la licence de physique appliquée à l’université de Limoges, il est l’auteur d’une centaine de publications internationales et de quatre ouvrages (traduits en anglais) dans le domaine de l’optoélectronique et de l’électromagnétisme dans la matière.