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Séance de cours

Bâtir demain L'électronique : des atomes aux appareils

Description

Cette séance de cours explore l'évolution des transistors au cours des 40 dernières années, en mettant l'accent sur l'impact des effets mécaniques quantiques sur les nano-appareils. L'instructeur discute de la nécessité d'outils TCAD avancés basés sur des concepts quantiques pour modéliser et prédire avec précision les performances des transistors modernes. La présentation porte sur les défis et les possibilités de la recherche TCAD, sur l'introduction d'un outil interne et sur la mise en valeur de ses applications. Parmi les sujets abordés, mentionnons les limites de la performance du MOSFET, l'avenir de la loi sur l'échelle de Moore et la fonctionnalité des mémristeurs par rapport à l'efficacité du cerveau humain.

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Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Physique du solide

Génie informatique

Matériel informatique: Microprocesseur

Concepts associés (32)

Transistor

vignette|Quelques modèles de transistors. Le transistor est un composant électronique à semi-conducteur permettant de contrôler ou d'amplifier des tensions et des courants électriques. C'est le composant actif le plus important des circuits électroniques aussi bien en basse qu'en haute tension : circuits logiques (il permet, assemblé avec d'autres, d'effectuer des opérations logiques pour des programmes informatiques), amplificateur, stabilisateur de tension, modulation de signal Les transistors revêtent une importance particulière dans les circuits intégrés, ce qui rend possible la microélectronique.

Transistor à effet de champ

Un 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 transistor

A 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.

Nanoélectronique

vignette|Structure d'un transistor FinFET La nanoélectronique fait référence à l'utilisation des nanotechnologies dans la conception des composants électroniques, tels que les transistors. Bien que le terme de nanotechnologie soit généralement utilisé pour des technologies dont la taille est inférieure à environ , la nanoélectronique concerne des composants si petits qu'il est nécessaire de prendre en compte les interactions interatomiques et les phénomènes quantiques.

Transistor bipolaire

vignette|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.

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Séances de cours associées (42)

Nanoscience Frontiers

Plonge dans les frontières de la nanoscience, explorant la manipulation des atomes, le stockage de données magnétiques, les dispositifs à semi-conducteurs, la technologie quantique et l'impact économique de l'industrie des semi-conducteurs.

Circuits intégrés: Evolution et fabrication

Explore l'évolution des circuits intégrés, des transistors à la technologie CMOS, en mettant en évidence les jalons historiques clés.

Circuits intégrés analogiques CMOS: Fondements

Couvre les fondamentaux des circuits intégrés CMOS analogiques, en mettant l'accent sur les principes de conception au niveau des transistors et l'impact historique de la technologie CMOS.

Simulation des appareils quantiques

Couvre la simulation des transistors à effet de champ 2D et 1D à l'aide de la méthode de fonction de Non-Equilibrium Green.

Dispositifs électroniques organiques

Explore l'histoire, les défis et la mécanique quantique derrière l'électronique organique, en mettant l'accent sur la délocalisation des électrons intramoléculaires et la préparation des matériaux semi-conducteurs.

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