Si la résistance du matériau est faible, le courant peut s'écouler facilement. Dans ce cas, on dit que le matériau est conducteur. Tous les métaux sont des conducteurs. Le cuivre par exemple, conduit particulièrement bien l'électricité.
Le silicium est le matériau semi-conducteur le plus utilisé commercialement, du fait de ses bonnes propriétés, de son abondance naturelle et de son coût de mise en œuvre économique. On peut toutefois en citer quelques autres : le germanium, l'arséniure de gallium ou le carbure de silicium.
Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant. Son atout tient au fait qu'il parvient à laisser passer un courant électrique. On dit aussi que la conductivité électrique d'un semi-conducteur est intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants.
On conclut sur la nature électrique du matériau en fonction de la valeur énergétique du gap ou de la bande interdite (BI) : Si E_{gap} =0 eV, alors le matériau est un conducteur. Si E_{gap} \leqslant 1 eV, alors le matériau est un semi-conducteur.
Semi-conducteur : qu'est-ce que c'est ? Corps cristallin dont les propriétés de conductibilité électrique sont intermédiaires entre celle des métaux et celle des isolants. Un semi-conducteur serait isolant à une température de zéro kelvin ( zéro absolu), contrairement à un métal.
En 2019, les cinq premiers pays producteurs de semi-conducteurs étaient dans l'ordre Taiwan, la Corée du Sud, le Japon, la Chine et les Etats-Unis. En Europe, les deux premiers producteurs de semi-conducteurs sont l'Allemand Infineon et le Franco-italien STMicroelectronics.
STMicroelectronics et GlobalFoundries ont annoncé lundi la création d'une nouvelle usine de semi-conducteurs en France.
Le silicium est le matériau semi-conducteur le plus utilisé commercialement, du fait de ses bonnes propriétés, et de son abondance naturelle même s'il existe également des dizaines d'autres semi-conducteurs utilisés, comme le germanium, l'arséniure de gallium ou le carbure de silicium.
Les semi-conducteurs étaient utilisés dans le domaine de l'électronique depuis un certain temps avant l'invention du transistor. Au début du 20e siècle, ils étaient assez répandus comme détecteurs dans les radios, utilisés dans un dispositif appelé "cat's whisker" développé par Jagadish Chandra Bose et d'autres.
Propriétés du silicium
Le silicium est un élément semi-conducteur : en conséquence, sa conductivité électrique est faible comparée à celle des métaux. Le silicium n'est pas soluble dans l'eau. Il est nettement moins ductile que les métaux.
La technique de lithographie + gravure est le procédé le plus répandu pour la réalisation de circuits semi-conducteurs. La lithographie consiste à altérer une résine sensible par une source à travers un masque. La photolithographie est le procédé historique utilisant un rayonnement lumineux et une résine photosensible.
En tant que matériau se situant entre un conducteur et un isolant, les semi-conducteurs gèrent et contrôlent le flux de courant dans l'électronique. Ils sont souvent fabriqués à partir de matières premières comme le silicium et le germanium, ainsi que d'autres éléments purs.
L'intérêt est d'obtenir un semi-conducteur ayant une plus grande conductivité électrique. Les schémas suivants présentent des exemples de dopage du silicium respectivement par du phosphore (dopage N) et du bore (dopage P). Dans le cas du phosphore (à gauche), un électron supplémentaire est amené.
Les sources sont multiples à commencer par la crise de la Covid-19, qui a considérablement impactée les activités de production des entreprises de semi-conducteurs, alors que, qu'au même moment, en raison des confinements et la mise en place du télétravail la demande de matériels électroniques (dont les ordinateurs ...
Les ETFs de semi-conducteurs à connaître
Les ETFs sont conçus pour répliquer un indice boursier de manière passive (sans intervention humaine). Investir dans un ETF (également appelé « tracker »), permet de diluer le risque de volatilité lié au marché, en plus de ne pas s'avérer chronophage.
Ainsi, le courant dans les semi-conducteurs provient de deux sources : un courant d'électrons libres, et le déplacement des électrons atomiques d'atomes en atomes. Le courant de proche en proche des électrons se reformule alors comme un courant de trous, qui sont donc des porteurs de charge.
Il n'y a là rien d'étonnnant, puisque le transistor a été inventé par des chercheurs des Laboratoires Bell, chargés de remplacer les relais utilisés en téléphonie par des dispositifs électroniques.
De nombreux facteurs génèrent la principale différence entre ces deux semi-conducteurs. La formation d'un matériau semi-conducteur de type p peut être effectuée en ajoutant les éléments du groupe III. De même, le type n semi-conducteur le matériau peut être formé en ajoutant des éléments du groupe V.
Créée en 1980, LAM Research est le fournisseur mondial leader d'équipements et de services de fabrication de plaquettes pour l'industrie des semi-conducteurs.
Quand on expose un semi-conducteur en silicium à la lumière du soleil, les particules de lumière, les photons, éjectent des électrons de leurs orbitales atomiques et ces électrons se retrouvent bloqués par la jonction entre les dopants, créant avec cette accumulation d'électrons, un courant électrique proportionnel au ...
“Deux des plus grands fabricants de puces du monde”, le franco-italien STMicroelectronics (STM) et l'américain GlobalFoundries, vont “construire une usine de semi-conducteurs en France avec l'aide des pouvoirs publics dans ce qui est devenu une course mondiale” à la souveraineté technologique, explique le Wall Street ...
L'Allemagne va se tailler la part du lion : la ville de Magdebourg, capitale du Land de Saxe-Anhalt, située à 130 kilomètres à l'ouest de Berlin, obtient l'implantation de deux usines de production. Le pays abrite déjà le plus gros écosystème de semi-conducteurs d'Europe, avec des groupes comme Bosch ou Infineon.
Les semi-conducteurs, essentiellement fabriqués en Asie, sont omniprésents dans la vie quotidienne et pourraient manquer « jusque fin 2023, voire début 2024 » selon la secrétaire américaine au Commerce Gina Raimondo. Il va falloir prendre son mal en patience.
La pénurie mondiale de semi-conducteurs est loin d'être terminée. Les difficultés d'approvisionnement sont notamment dues à la guerre menée par la Russie en Ukraine. En effet, les deux pays sont les deux principaux exportateurs de krypton, un gaz utilisé pour la production des puces.
Pour le cabinet IHS Markit, l'impact des pénuries, et principalement celle de semi-conducteurs, devrait faire chuter la production mondiale de véhicules de 12 % en 2021, soit un manque à produire de 10,6 millions d'unités.