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FACULTE DE GENIE (LIBAN)
Faculty of Engineering (Lebanon)

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Dr.M.Z.

Attention: le texte ci-dessous est ancien (il sera refait prochainement)

Master ou DEA Nanostructures et Matériaux Fonctionnels

Dr.M.Z.

OBJECTIFS

Le DEA " Nanostructures et Matériaux Fonctionnels" a pour but de donner des connaissances théoriques et pratiques de haut niveau en physique, physico-chimie et sur les méthodes utilisées pour l'élaboration des nanostructures et matériaux fonctionnels ou "intelligents". Il s'agit en priorité de compléter les connaissances classiques acquises par les étudiants au cours de leurs maîtrises et de leur apporter la culture et la formation nécessaire pour aborder leur travail de thèse sur les problèmes qui préoccupent aujourd'hui de nombreux laboratoires de recherche.

Le DEA se caractérise par un enseignement et un recrutement multidisciplinaires. L'étude des nanostructures et matériaux fonctionnels y est vue comme une discipline qui associe étroitement physiciens, électroniciens, et physico-chimistes, et comporte des aspects fondamentaux et appliqués.

Le programme du DEA vise à former des Etudiants, par et pour la recherche, dans 3 profils complémentaires:
- Formation théorique fondamentale sur la structure et les propriétés des nanostructures et matériaux fonctionnels.
- Techniques associées à l'élaboration et la caractérisation de ces matériaux.
- Applications en Electronique, Optoélectronique et Energétique.

Dr.M.Z.

CONDITIONS D'ADMISSION

Niveau Requis: Etudiants titulaires d'une Maîtrise ou d'un Magistère de Physique, Electronique, Chimie.

Recrutement: Sur dossier de candidature.

Capacité d'accueil: (à titre indicatif) 15.

Dr.M.Z.

ORGANISATION DES ETUDES (A titre indicatif)

Mise A Niveau (septembre - octobre)

  • Langue française (72 H)

  • Informatique (48 H)

  • Physique des semi-conducteurs (24 H)

  • Physique statistique, mécanique quantique, théorie des groupes (60 H)

Cours de DEA (novembre - février)

  • Langue anglaise (72 H)

  • Tronc commun (96 H)

  • Formation approfondie (96 H)

  • Cours spécialisés (24 H)

  • Stage: 4-5 mois en laboratoire ou en entreprise

Dr.M.Z.

PROGRAMME DES ETUDES (A titre indicatif)

Première Partie (4 semaines)

Formation Langues et Informatique
- Langues 1 (Français)
- Informatique, calcul numérique et programmation

Mise à Niveau
- Physique des semi-conducteurs (pour physiciens et chimistes)
- Mécanique quantique et physique statistique (pour électroniciens)
- Théorie des groupes appliquée à la spectroscopie

Deuxième Partie (16 semaines) + stage (6 mois)

Premier semestre: 8 cours obligatoires (4 cours de base et 4 cours de formation approfondie de 24 h) et 2 cours facultatifs de 12 h à choisir sur la liste des cours optionnels

Cours de base

  • CB1: Nanophysique et nanostructures

  • CB2: Interaction rayonnement-matière appliquée à la spectroscopie

  • CB3: Propriétés électriques et magnétiques des semi-conducteurs

  • CB4: Propriétés optiques des matériaux

Formation approfondie

  • FA1: Méthodes d'analyses des solides par ions accélérés

  • FA2: Optique intégrée

  • FA3: Elaboration et caractérisations de couches minces

  • FA4: Technologie des Capteurs et des Microsystèmes

L2: Cours obligatoire de langue anglaise

Cours Optionnels: 2 cours à choisir dans la liste suivante

  • OP1: Capteurs et micro capteurs

  • OP2: Informatique I

  • OP3: Simulation et Modélisation

Deuxième semestre: Stage de recherche

Stage de formation de 6 mois dans un laboratoire de recherche au Liban ou en France, avec un mémoire écrit et soutenu en public devant un Jury composé de Professeurs Libanais et Etrangers.

Dr.M.Z.

CONTENU DES COURS (A titre indicatif)

CB1. Nanophysique et Nanostructures
I- Propriétés Electroniques
Confinement: Systèmes 2D, Boîte quantique, Système à symétrie sphérique, potentiel harmonique 3D, Fil quantique, Réalisations et études de fils et boîtes quantiques, Transport diffusif et conductivité, collisions, Gaz 2D à forte mobilité, quantification de la conductance, Effet tunnel, Blocage de Coulomb
II- Nanotubes de Carbone
Tube (n,m), espace réciproque-comparaison avec le graphène, structure de bande électronique, propriétés de transport, propriétés mécaniques, dopage, et les applications: émission électronique -optimisation des dispositifs- écran LCD, pointe STM propriété-avantage, peinture pour avion, ...

CB2. Interaction rayonnement-matière appliquée à la spectroscopie
I- Rappels théoriques: Notion de spectres discrets ou continus- Niveaux d'énergies. Probabilité de transition, règles de sélections. Absorption, émission, diffusion
II- Spectroscopie: Généralités. Spectres et analyse: position, intensité, forme de raie, largeur. Spectroscopies d'absorption optiques: coefficients d'absorption. Indices de réfraction. Constantes diélectriques. Absorption IR. Effet Raman. Luminescence, phosphorescence, fluorescence. Spectroscopie Electronique. Microscopie électronique à balayage. Absorption et fluorescence X, EDS, photoélectrons, perte d'énergie. Spectroscopies magnétiques: RMN, RPE, Maussbauer Moments magnétiques, règles de sélection, condition de Larmor, champ local

CB3. Propriétés électriques et magnétiques
I- Propriétés électriques et diélectriques: Semi-conducteurs cristallins. Théorie semi classique du transport. Conductivité électrique. Equation de Boltzmann. Mécanismes de relaxation. Pouvoir thermoélectrique, Effet Hall, magnétorésistance. Semi-conducteurs amorphes- Polarisation. Constantes diélectriques. Susceptibilités linéaires. Susceptibilité non linéaire. Oscillateur anharmonique. Effet électro-optique. Ondes électromagnétiques en milieu non linéaire
2- Propriétés magnétiques: Diamagnétisme, paramagnétisme ionique et de Pauli, Ferromagnétisme, Antiferromagnétisme et ferrimagnétisme, Anisotropie magnétique (couplage spin-orbite), Domaines magnétiques, cycle d'hystérésis, Excitations (magnons). Magnétomètre (à SQUID) et diffusion neutronique, Enregistrement magnétique, stockage de l'information, Magnéto-électronique

CB4. Propriétés optiques des matériaux semi-conducteurs
Equations de Maxwell dans l'espace réciproque, interaction électron - photon, matrice dipolaire, susceptibilité optique, absorption, émission spontanée, durée de vie radiative, émission stimulée, cohérence, élargissement.
Applications aux semi-conducteurs: double hétérostructures, puits, fils et boites quantiques, transitions interbandes et intrabandes, détecteurs, DEL, diode laser

FA1. Méthodes d'analyses des solides par ions accélérés
1. Interaction photons particules chargées avec la matière solide
2. Techniques d'analyse élémentaire (PIXE, PIGE, RBS, NBS, ERDA, ISS, …)
3. Techniques d'analyse Structurale (SIMS, SIMS Statique, PDMS et MALDI)

FA2. Optique intégrée
Propagation guidée (équations, fibres optiques, guides, méthodes de calcul, …)
Technologie de l'optique intégrée (matériaux, méthodes de dépôts, inscription des circuits, ...)
Circuits optiques (diviseurs, coupleurs directionnels, Machzehnder, circuits interférentiels). Réseaux optiques. Conversions électrooptiques, acousto-optiques
Sources (diodes, lasers). Récepteurs
Applications télécoms (principaux éléments, organisation)

FA3. Elaboration et caractérisations de couches minces
I- Techniques de fabrications de couches minces
Méthodes physiques (PVD et Plasmas): processus d'évaporation, ablation laser, épitaxie par jet moléculaire (MBE), plasmas de décharges électriques, pulvérisation (ionique, plasma). Dépôt en phase gazeuse activé par plasma (PECVD)
Méthodes chimiques: Dépôt chimique en phase vapeur (CVD). MOCVD, CSVT, épitaxie en phase vapeur de semi-conducteurs composés, dépôt par activation photochimique (UVCVD), techniques sol gel, dépôt en bain chimique
II- Méthodes de caractérisations des couches minces
- Caractérisations cristallines et structurales
- Caractérisations optiques
- Caractérisations électriques

FA4. Technologie des Capteurs et des Microsystèmes
Partie I: Capteurs
Caractéristiques générales des capteurs, Caractéristiques Métrologiques, Conditionneurs des capteurs passifs, Compensation des grandeurs d'influences, Conditionneurs du signal
Partie II: Techniques microélectroniques
Matériaux utilisés, Elaboration du substrat, Dépôts de couches minces et oxydation, Photogravure, Dopage, Métallisation et interconnections, Comment évaluer l'avenir?

L2. Cours obligatoire de langue anglaise

MODULES OPTIONNELS

  • OP1. Capteurs et micro capteurs

  • OP2. Informatique I

  • OP3. Simulation et Modélisation

Dr.M.Z.

LABORATOIRES LIBANAIS ET PARTENAIRES (A titre indicatif)

  • Laboratoire de Physique Appliquée (LPA), Faculté des Sciences II, Université Libanaise

  • Laboratoire Physique des Matériaux (LPM), Faculté des Sciences I, Université Libanaise

  • Laboratoire de Physique Chimie Appliquée (LPCA), Faculté des Sciences II, Université Libanaise

  • Centre Libanais de l'Energie Atomique (CLEA), C.N.R.S., Liban

  • Centre d'Electronique et de Micro-optoélectronique de Montpellier (CEM2), Université de Montpellier II, France

  • Institut des Matériaux de Nantes (IMN), Université de Nantes, France

  • Laboratoire Multimatériaux et Interfaces (LMI), Université de Lyon I, France

  • Laboratoire de Physique Appliquée et d'Automatique (LPA2), Université de Perpignan, France

  • Laboratoire de Chimie Physique - Matériaux (LCP-MR), Université ParisVI, France

  • ACCES-QUALIBIO, Rennes, France

Dr.M.Z.

COMITES

  • COMITE SCIENTIFIQUE ET PEDAGOGIQUE

  • COMITE DES STAGES

CONTACTS

  • Doyen de la Faculté des Sciences (Université Libanaise): Professeur Ali MNEIMNEH

  • Responsable de la Formation, Tel/Fax: 01 680 250

  • Coordinateur des Stages, Tel/Fax: 01 681 553

Dr.M.Z.

N.B. Si vous voulez de nouvelles informations sur les Masters ou DEA,
visitez le site officiel de l'Université Libanaise =
http://ul.edu.lb/

Autres Masters ou DEA (Faculté de Génie, Liban)

Dr.M.Z.

Notre SITE INDEPENDANT (donc non-officiel) www.facultedegenie.net
est toujours 100% neutre (pas de politique/religion, pas de critiques/etc...)
depuis 15 ans en évolution permanente (sous diverses formes 1995...2010)
au service des Professeurs, Ingénieurs et Etudiants de la Faculté de Génie.

Dr.M.Z.

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