Les composants électroniques mettent à profit les propriétés des électrons dans
les semiconducteurs. Il est par conséquent nécessaire, avant d'aborder l'étude des
composants proprement dits, de préciser ces propriétés et de définir les grandeurs
physiques dont les évolutions conditionnent les caractéristiques électriques ou
optiques des composants. Les paramètres fondamentaux sont évidemment l'état de la population électronique à l'équilibre thermodynamique et l'évolution de cette
population lorsque le semiconducteur est soumis à une perturbation extérieure telle qu'une tension électrique ou un rayonnement électromagnétique. En outre les
composants modernes font de plus en plus appel à la juxtaposition de matériaux
différents, semiconducteurs ou non. Il est donc nécessaire de préciser et de traduire
par des grandeurs mesurables, les propriétés des interfaces entre les différents
matériaux constituant ces hétérostructures.
L'objet de ce cours est une présentation aussi simple que possible des concepts de base permettant de comprendre et de traduire par des grandeurs mesurables, les propriétés des électrons dans les semiconducteurs. Il est organisé de la manière suivante :
1.1 . Structure cristalline
1.2. Etats électroniques et structure de bandes
1.3. Fonctions de distribution et statistiques
1.4. Le semiconducteur à l’équilibre thermodynamique
1.5. Le semiconducteur hors équilibre