Quels sont les composants d’un circuit intégré ?
1. Matériau semi-conducteur :
* Silicium (Si) : Le matériau le plus couramment utilisé pour les circuits intégrés en raison de son abondance, de sa rentabilité et de ses bonnes propriétés électriques.
* Germanium (Ge) : Utilisé dans certains circuits intégrés spécialisés, en particulier pour les applications haute fréquence.
* Arséniure de gallium (GaAs) : Utilisé dans les circuits intégrés à grande vitesse et les dispositifs optoélectroniques.
2. Substrat :
* Une fine tranche de matériau semi-conducteur qui sert de base au circuit intégré.
3. Couche épitaxiale :
* Une fine couche pure de matériau semi-conducteur cultivée sur le substrat pour fournir un type de dopage spécifique (type n ou type p).
4. Impuretés dopantes :
* Des éléments comme le phosphore (type n) ou le bore (type p) ajoutés au semi-conducteur pour contrôler sa conductivité électrique.
5. Composants actifs :
* Transistors : Les bêtes de somme des circuits intégrés, agissant comme des amplificateurs, des commutateurs et d’autres fonctions essentielles. Il en existe différents types, notamment les MOSFET (transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur) et les BJT (transistors à jonction bipolaire).
* Diodes : Conducteurs électriques unidirectionnels, essentiels pour rectifier les signaux et contrôler le flux de courant.
6. Composants passifs :
* Résistances : Contrôlez le flux de courant.
* Condensateurs : Stocker l’énergie électrique.
* Inducteurs : Stocker l'énergie magnétique.
7. Interconnexions :
* Lignes métalliques : Fabriquées à partir de matériaux comme l'aluminium, le cuivre ou l'or, ces lignes connectent les différents composants du circuit intégré, fournissant ainsi des chemins aux signaux électriques.
8. Isolement :
* Matériau diélectrique : Des matériaux isolants comme le dioxyde de silicium (SiO2) séparent les lignes et les composants métalliques, évitant ainsi les courts-circuits électriques et garantissant une transmission correcte du signal.
9. Emballage :
* Forfait : Un boîtier de protection qui abrite la puce IC et fournit des connexions pour les circuits externes.
10. Autres fonctionnalités :
* Contacts : De minuscules pastilles sur la puce qui se connectent aux broches externes du boîtier.
* Fils de liaison : De minuscules fils qui relient la puce aux broches du boîtier.
* Via : Petits trous qui relient différentes couches du CI.
Fonctions clés des composants IC :
* Transistors : Amplifiez, commutez et traitez les signaux électriques.
* Diodes : Contrôlez le flux de courant dans une direction.
* Résistances : Limiter le flux de courant.
* Condensateurs : Stockez la charge électrique.
* Inducteurs : Stocker l'énergie magnétique.
* Interconnexions : Connectez les composants et fournissez des chemins pour les signaux.
* Isolement : Empêche les courts-circuits électriques et garantit l'intégrité du signal.
* Emballage : Protège le CI et facilite les connexions avec des circuits externes.
L'interaction complexe de ces composants permet aux circuits intégrés d'exécuter un large éventail de fonctions, allant des simples calculs aux tâches complexes telles que le traitement d'images et le contrôle de machines.