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Physique des Matériaux pour les ENRpréorientation ENR (GSI)

FISE GSI Semestre 8 EA : Pré-Orientation ENR

Physique des Matériaux pour les ENR

Unité d'enseignement préorientation ENR · GI.ENR
3ECTS (UE)
1Coefficient
16:00Heures

Séquencement

C TD C TD C TD C TD C TD C TD C TD C TD C TD

Objectifs pédagogiques

  • Avoir des connaissances de base sur la conduction électrique dans les semi-conducteurs (silicium en particulier) et les métaux
  • Connaitre le fonctionnement d’une jonction PN
  • Acquérir des notions sur l’effet photovoltaïque
  • Connaitre le fonctionnement d’une cellule solaire
  • Connaître les grandes classes et familles de polymères
  • Connaître les outils de caractérisation des grandeurs caractéristiques et propriétés d’usage
  • Connaître le domaine des polymères naturels et biosourcés
  • Appréhender la relation structure - propriétés
  • Connaître les matériaux polymères utilisés dans les ENR

Pré-requis

ModuleUnité d'enseignementSemestre
ChimiePhysique - Chimie 1S1
Thermodynamique 1Eléments constitutifs Facultatifs 1S1
Electromagnétisme 1Physique - Chimie 2S2
chimie 2Eléments constitutifs Facultatifs 1S1
ThermodynamiquePhysique - Chimie 2S2
Electromagnétisme 2Sciences de base 3S3
ThermochimieSciences de base 4S4

Programme

Physique des semi-conducteur (12h TD) :

  • Propriétés électriques des matériaux (isolants, conducteurs, semi-conducteurs)
  • Etudes des propriétés électriques d'un semi-conducteur à l'équilibre: Rôle des impuretés dopantes, Porteurs libres (électrons, trous), conductivité, résistivité, mobilité, Notion de bandes de conduction, de valence et de niveau de Fermi.
  • Jonction P-N à l’équilibre et polarisée
  • Interface entre matériaux différents, diode Schottky.
  • Effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs, cellules solaires Introduction aux matériaux polymères (4h TD) : Bases scientifiques et techniques fondamentales pour comprendre l’emploi et la fonction des matériaux polymères dans les ENR.
  • La polymérisation
  • Outils expérimentaux pour l’étude des propriétés physico-chimiques
  • Comportement des matériaux polymères
  • Les polymères pour les ENR

Modalités d'évaluation

Examen final

Références bibliographiques

  • Semiconductor devices, Physics and technology, S.M. Sze, Wiley (1969).
  • Dispositifs et circuits intégrés semi-conducteurs, A. Vapaille, R. Castagné, Dunod (1987).
  • Physique des semi-conducteurs et des composants électroniques, H. Mathieu, Masson (2000).
  • Polymères, Structure et propriétés : Introduction, C. Oudet, Masson
  • De la macromolécule au matériau polymère, J.L. Halary, F. Lauprêtre, Belin
  • Précis de matières plastiques : Structure-propriétés, mise en œuvre, normalisation, J.P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud, Afnor-Nathan
  • Les polymères naturels : structure, modifications, applications – volume 13, GFP, Groupe français d’études et d’applications des polymères

Compétences

3
Réf.VerbeDescriptionNiveau
C1_1identifierSavoir estimer et analyser les propriétés électriques des semi-conducteurs3
C1_1analyserComprendre le fonctionnement d’une jonction PN1
C1_1analyserConnaissance et compréhension approfondies des sciences et techniques liées au domaine des matériaux polymères2