Physique des Matériaux pour les ENRpréorientation ENR (GSI)
Physique des Matériaux pour les ENR
Unité d'enseignement préorientation ENR · GI.ENR
3ECTS (UE)
1Coefficient
16:00Heures
Séquencement
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
| Module | Unité d'enseignement | Semestre |
|---|---|---|
| Chimie | Physique - Chimie 1 | S1 |
| Thermodynamique 1 | Eléments constitutifs Facultatifs 1 | S1 |
| Electromagnétisme 1 | Physique - Chimie 2 | S2 |
| chimie 2 | Eléments constitutifs Facultatifs 1 | S1 |
| Thermodynamique | Physique - Chimie 2 | S2 |
| Electromagnétisme 2 | Sciences de base 3 | S3 |
| Thermochimie | Sciences de base 4 | S4 |
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. | Verbe | Description | Niveau |
|---|---|---|---|
| C1_1 | identifier | Savoir estimer et analyser les propriétés électriques des semi-conducteurs | 3 |
| C1_1 | analyser | Comprendre le fonctionnement d’une jonction PN | 1 |
| C1_1 | analyser | Connaissance et compréhension approfondies des sciences et techniques liées au domaine des matériaux polymères | 2 |