L'histoire de la puce de silicium
Alors que les premiers ordinateurs sont apparus avant son invention, la puce électronique en silicium est l'avancée qui a rendu possible l'ère informatique moderne. La possibilité de créer une carte de circuit imprimé miniaturisée à partir de ce semi-conducteur a permis aux ordinateurs d'énormes progrès en termes de vitesse et de précision, les transformant d'appareils de la taille d'une pièce en machines pouvant s'asseoir sur un bureau ou sur vos genoux.
Conception de circuits précoces
Les premiers ordinateurs utilisaient des dispositifs appelés tubes à vide dans leurs conceptions de circuits, qui servaient de portes pour activer et désactiver les courants afin de diriger la fonction de l'ordinateur et de stocker des informations. Cependant, il s'agissait de composants fragiles qui tombaient souvent en panne pendant le fonctionnement normal. En 1947, l'invention du transistor a remplacé le tube à vide dans la conception informatique, et ces petits composants nécessitaient un matériau semi-conducteur pour fonctionner. Les premiers transistors contenaient du germanium, mais le silicium est finalement devenu le semi-conducteur de choix des architectes informatiques.
Avantages du silicium
En tant que semi-conducteur, le silicium possède des propriétés électriques qui se situent entre les conducteurs et les résistances. Les fabricants peuvent modifier chimiquement le silicium de base pour modifier ses propriétés électriques, le faisant conduire l'électricité en fonction des besoins spécifiques de l'unité. Cela a permis aux concepteurs d'ordinateurs de créer bon nombre de leurs composants à partir du même matériau, au lieu d'avoir besoin de fils et d'autres matériaux séparés pour obtenir les mêmes résultats.
La puce électronique
Malheureusement, les circuits complexes requis pour les ordinateurs puissants signifiaient toujours que les appareils devaient être extrêmement volumineux. En 1958, cependant, Jack Kilby a eu l'idée de créer le circuit qui constituait un ordinateur en miniature, en utilisant un seul bloc de semi-conducteur et en imprimant le circuit en métal au lieu de créer le circuit à partir de fils et de composants séparés. Six mois plus tard, Robert Noyce a eu l'idée de poser le métal sur le semi-conducteur, puis de graver les pièces inutiles pour créer le circuit intégré. Ces avancées ont considérablement réduit la taille des circuits informatiques et ont permis pour la première fois de les produire en masse.
Fabrication de puces en silicium
Aujourd'hui, les fabricants de puces en silicium utilisent une lumière ultraviolette à haute puissance pour graver leurs puces. Après avoir placé un film photosensible sur une plaquette de silicium, la lumière brille à travers un masque de circuit et marque le film à l'image de la conception du circuit. Le fabricant coupe les zones non protégées, puis dépose une autre couche de silicone et répète le processus. Enfin, une dernière couche de film identifie les circuits métalliques qui coiffent la puce, complétant le circuit électrique. Les puces de silicium modernes peuvent contenir de nombreuses couches différentes avec des propriétés électriques différentes, afin de répondre aux besoins électriques de la conception de l'ordinateur.