MICROÉLECTRONIQUE

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Trois moteurs : le transistor, le circuit intégré et le microprocesseur

Le transistor, un interrupteur quasi parfait (1947-1960)

L'idée d'interrupteur (relais électrique) solide commandé par une tension électrique appliquée remonte au début du xxe siècle, avec des brevets décrivant correctement le fonctionnement du transistor à effet de champ dès 1923 (fig. 1a). Cet effet « transistor », c'est-à-dire le contrôle d'un courant à travers un morceau de matériau semiconducteur par une tension appliquée sur une grille de commande, a cependant nécessité de longs travaux durant les années 1930 et 1940. Il a fallu maîtriser la purification des semiconducteurs, contrôler l'incorporation de dopants et, plus fondamentalement, mieux comprendre les barrières d'énergie qui existent au sein des semiconducteurs dopés de manière inhomogène ou bien aux interfaces métal-semiconducteur. Des études ont également été menées sur les effets de surface qui étaient alors mal maîtrisés et tendaient, à l'origine, à masquer tous les autres phénomènes.

Microélectronique : transistor à effet de champ.

Dessin : Microélectronique : transistor à effet de champ.

Dessin

Transistor à effet de champ. En a, principe de fonctionnement d'un transistor à effet de champ. Le passage de courant dans un « canal » conducteur est contrôlé par un champ électrique appliqué par une électrode (la « grille ») placée au-dessus du canal. Ce dernier est constitué par... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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C'est par une démarche délibérée de recherche d'un tel relais solide que les laboratoires Bell d'American Telephone and Telegraph (A.T.T.), alors monopole des télécommunications américaines, se sont lancés dans l'exploration du transistor dès 1936. Leur analyse prospectiviste montrait que l'accroissement du trafic téléphonique serait tel que les réseaux seraient constamment en panne vu leur taille et la mauvaise fiabilité des commutateurs de l'époque, qu'ils soient à relais électromécaniques ou à tubes à vide. Il fallait des interrupteurs hautement fiables fondés sur un nouveau concept physique. Le transistor a donc été inventé dans une entreprise de télécommunications grâce à un programme de recherche fondamentale de très grande ampleur puisqu'il a fallu comprendre complètement nombre de nouveaux phénomènes en physique et en chimie concernant les matériaux semiconducteurs.

Le premier transistor, dit transistor « à pointes », inventé en 1947 par les Américains [...]

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Microélectronique : transistor à effet de champ.

Microélectronique : transistor à effet de champ.
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : connectique

Microélectronique : connectique
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Microprocesseur : le Pentium. 4

Microprocesseur : le Pentium. 4
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Microprocesseur

Microprocesseur
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  • : directeur de recherche émérite au C.N.R.S., École polytechnique, Palaiseau, professeur au Materials Department de l'université de Californie à Santa Barbara

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Pour citer l’article

Claude WEISBUCH, « MICROÉLECTRONIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 avril 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/microelectronique/