Transistor à effet de champUn transistor à effet de champ (en anglais, Field-effect transistor ou FET) est un dispositif semi-conducteur de la famille des transistors. Sa particularité est d'utiliser un champ électrique pour contrôler la forme et donc la conductivité d'un « canal » dans un matériau semiconducteur. Il concurrence le transistor bipolaire dans de nombreux domaines d'applications, tels que l'électronique numérique. Le premier brevet sur le transistor à effet de champ a été déposé en 1925 par Julius E. Lilienfeld.
History of the transistorA transistor is a semiconductor device with at least three terminals for connection to an electric circuit. In the common case, the third terminal controls the flow of current between the other two terminals. This can be used for amplification, as in the case of a radio receiver, or for rapid switching, as in the case of digital circuits. The transistor replaced the vacuum-tube triode, also called a (thermionic) valve, which was much larger in size and used significantly more power to operate.
Transistor bipolairevignette|Vue interne d'un transistor bipolaire de puissance 2N3055 conçu dans les années 1970. vignette|Transistor bipolaire monté en surface. Un transistor bipolaire est un dispositif électronique à base de semi-conducteur de la famille des transistors. Son principe de fonctionnement est basé sur deux jonctions PN, l'une en direct et l'autre en inverse. La polarisation de la jonction PN inverse par un faible courant électrique (parfois appelé effet transistor) permet de « commander » un courant beaucoup plus important, suivant le principe de l'amplification de courant.
Point-contact transistorThe point-contact transistor was the first type of transistor to be successfully demonstrated. It was developed by research scientists John Bardeen and Walter Brattain at Bell Laboratories in December 1947. They worked in a group led by physicist William Shockley. The group had been working together on experiments and theories of electric field effects in solid state materials, with the aim of replacing vacuum tubes with a smaller device that consumed less power.
Transistor countThe transistor count is the number of transistors in an electronic device (typically on a single substrate or "chip"). It is the most common measure of integrated circuit complexity (although the majority of transistors in modern microprocessors are contained in the cache memories, which consist mostly of the same memory cell circuits replicated many times). The rate at which MOS transistor counts have increased generally follows Moore's law, which observed that the transistor count doubles approximately every two years.
Industrie des semi-conducteursL'industrie des semi-conducteurs est un secteur industriel qui regroupe les activités de conception, de fabrication et de commercialisation des semi-conducteurs. Ces activités participent de manière fondamentale à la production de biens et de services des technologies de l'information et de la communication dans la mesure où elles fournissent le composant de base de ces technologies : le circuit intégré. Par exemple, ce composant est au cœur des serveurs informatiques, des routeurs de réseaux de transport de données et des terminaux téléphoniques.
Circuit intégréLe circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique, basé sur un semi-conducteur, reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de base dans un volume réduit (sur une petite plaque), rendant le circuit facile à mettre en œuvre. Il existe une très grande variété de ces composants divisés en deux grandes catégories : analogique et numérique.
Transistor-Transistor logicthumb|Composants TTL thumb| Circuit intégré TTμL-103 de Fairchild (1964) contenant deux portes NON-ET à quatre entrées en logique TTL Transistor-Transistor Logic ou TTL est une famille de circuits logiques utilisée en électronique, inventée en 1961 par sous l'appellation Transistor-Coupled Transistor Logic. De façon indépendante, inspirée par une présentation de la société Fairchild sur les techniques de logique tout-transistor, la société Sylvania a produit les premiers circuits intégrés TTL commerciaux en 1963.
Transistor bipolaire à grille isoléeLe transistor bipolaire à grille isolée (IGBT, de l’anglais en) est un dispositif semi-conducteur de la famille des transistors qui est utilisé comme interrupteur électronique, principalement dans les montages de l’électronique de puissance. Ce composant, qui combine les avantages des technologies précédentes a permis de nombreux progrès dans les applications de l’électronique de puissance, aussi bien en ce qui concerne la fiabilité que sur l’aspect économique.
Résistance-transistorvignette|Une porte logique NON-OU utilisée dans l'Apollo Guidance Computer. Résistance-transistor ou RTL est une famille de circuits logiques utilisée en électronique. Appelée aussi resistor-transistor logic, c'est la famille la plus simple de portes logiques utilisant des transistors bipolaires. C'est la plus dépouillée des familles de circuits logiques, utilisées jusqu'au tout début des années 1970. Au contraire des portes à diodes, elles peuvent être mises en cascade indéfiniment, afin de produire des fonctions logiques plus complexes.
Transistor modelTransistors are simple devices with complicated behavior. In order to ensure the reliable operation of circuits employing transistors, it is necessary to scientifically model the physical phenomena observed in their operation using transistor models. There exists a variety of different models that range in complexity and in purpose. Transistor models divide into two major groups: models for device design and models for circuit design. The modern transistor has an internal structure that exploits complex physical mechanisms.
Fabrication des dispositifs à semi-conducteursthumb|upright=1.5|Évolution de la finesse de gravure des processeurs entre 1970 et 2017 La fabrication des dispositifs à semi-conducteur englobe les différentes opérations permettant l'élaboration de composants électroniques basés sur des matériaux semi-conducteurs. Entrent dans cette catégorie de composants à semi-conducteur, les composants discrets qui n'ont qu'une seule fonction comme les diodes et les transistors, et les circuits intégrés plus complexes, intégrant plusieurs composants, jusqu'à des milliards, dans le même boîtier.
Circuit électroniquealt=Circuit électronique du RaspberryPi|vignette|Circuit électronique du RaspberryPi Un circuit électronique est un circuit électrique comprenant des composants électroniques interconnectés dont le but est de remplir une fonction. Un circuit électronique est souvent réalisé sur un circuit imprimé et, parmi ses composants, certains sont fréquemment eux-mêmes des circuits électroniques intégrés. Un circuit électronique peut être étudié comme une boîte noire dont on ne considère que les grandeurs électriques présentes à chacune de ses connections extérieures.
Application-specific integrated circuitvignette|Un ASIC. Un ASIC (acronyme de l'anglais application-specific integrated circuit, littéralement « circuit intégré propre à une application ») est un circuit intégré spécialisé. En général, il regroupe sur la même puce un ou sur mesure. thumb|Autre exemple de puce ASIC. L'intérêt de l'intégration est de réduire les coûts de production et d'augmenter la fiabilité. Avantage pour le maître d'œuvre : un contrôle total du produit et un coût de production réduit.
Composant semi-conducteurvignette|Aperçu de quelques dispositifs semi-conducteurs encapsulés Un composant semi-conducteur est un composant électronique dont le fonctionnement repose sur les propriétés électroniques d'un matériau semi-conducteur (principalement le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium, ainsi que des semi-conducteurs organiques). Sa conductivité se situe entre les conducteurs et les isolants. Les composants semi-conducteurs ont remplacé les tubes à vide dans la plupart des applications.
Freescale SemiconductorFreescale Semiconductor était une entreprise américaine dans le domaine des semi-conducteurs. Précédemment nommée Motorola Semiconductor, elle est issue de la branche semi-conducteurs de Motorola. En 2004, Freescale est devenue indépendante de sa maison-mère. Elle a été rachetée en 2015 par NXP Semiconductors, ancienne division semi-conducteurs de Philips. Motorola annonce le qu'ils vont faire de leur division semi-conducteurs une société indépendante du nom de Freescale. Freescale fait son introduction en bourse le au prix de par action.
Semiconductor consolidationSemiconductor consolidation is the trend of semiconductor companies collaborating in order to come to a practical synergy with the goal of being able to operate in a business model that can sustain profitability. Since the rapid adoption of the modern day chip in the 1960s, most companies involved in producing semiconductors were extremely vertically integrated. Semiconductor companies owned and operated their own fabrication plants and also the processing technologies that facilitated the creation of the chips.
Integrated circuit layoutIn integrated circuit design, integrated circuit (IC) layout, also known IC mask layout or mask design, is the representation of an integrated circuit in terms of planar geometric shapes which correspond to the patterns of metal, oxide, or semiconductor layers that make up the components of the integrated circuit. Originally the overall process was called tapeout, as historically early ICs used graphical black crepe tape on mylar media for photo imaging (erroneously believed to reference magnetic data—the photo process greatly predated magnetic media).
Conception de circuits intégrésLa conception (ou le design) de circuits intégrés (ou puces électroniques) consiste à réaliser les nombreuses étapes de développement (flot de conception ou design flow) nécessaires pour concevoir correctement et sans erreurs une puce électronique. Le point d'entrée est une spécification fonctionnelle qui décrit le fonctionnement voulu de la puce, ainsi que des contraintes non fonctionnelles (surface, coût, consommation...).
Physique du solideLa physique du solide est l'étude des propriétés fondamentales des matériaux solides, cristallins – par exemple la plupart des métaux –, ou amorphes – par exemple les verres – en partant autant que possible des propriétés à l'échelle atomique (par exemple la fonction d'onde électronique) pour remonter aux propriétés à l'échelle macroscopique. Bien que celles-ci présentent parfois de fortes réminiscences des propriétés microscopiques (par ex.
