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La genèse d’une nouvelle ère
C’est la veille de Noël 1947 que William Shockley, John Bardeen et Walter Brattain on fait fonctionner le premier transistor bipolaire dans les laboratoires Bell du New Jersey, sur la côte est des Etats-Unis.
Ce transistor a été réalisé avec 2 contacts en or (émetteur et gate) posés très proche sur un substrat de germanium (base).
Ce transistor a permis de faire un amplificateur audio avec un gain de 17 fois.
Il faudra attendre le début des années 50 pour que Texas Instruments réalise un transistor sur un substrat de silicium et 1959 pour que Fairchild puisse le produire sur un wafer ( technologie de photolithographie dénommée alors « planar » ) ouvrant la porte à la production de masse bon marché.
C’est au début des années 70 que le premier microprocesseur (Intel 4004) fonctionnant sous 4 bits et intégrant 2300 transistors est apparu. La finesse de gravure était alors de 10 microns contre quelques nanomètres aujourd’hui pour les chips de dernière génération comportant plus de 4 milliards de transistors pour les chips les plus denses.
Jusqu’où pourra t’on aller ?
L’ITRS (International Roadmap for Semiconductor) définit la finesse de gravure de chaque génération (√0.5)*(finesse de gravure de la génération précédente).
Pour les technologies 5nm et 3nm, il n’est pas certain que que les substrats silicium soient encore adéquats en raison notamment de leur consommation d’énergie.
TSMC, Samsung et Intel travaillent également sur la mise au point d’autres substrats tels que l’arséniure de Gallium-Indium (InGaAs) ou le Phosphore d’Indium (InP).
Nul doute que le marché est en attente de chips toujours plus complexes nécessaires aux applications d’intelligence artificielle, de big data ou de traitement d’images pour n’en citer que quelques-uns. Toutefois, les challenges technologiques sont énormes et les investissements nécessaires colossaux. Est-ce que la loi de Moore (doublement du nombre de transistors tous les 2 ans) pourra toujours tenue?
Dans tous les cas, le futur du semiconducteur promet d’être passionnant et pour la fabrication de cartes électroniques réalisées avec les composants d’aujourd’hui, gigAtec est toujours à votre disposition.