Micro-électronique
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La micro-électronique est une spécialité du domaine de l'électronique.

Tel que son nom le suggère, la micro-électronique s'intéresse à l'étude et à la fabrication de composants électroniques à l'échelle micronique.

Ces composants sont fabriqués à partir de matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...) à semi-conducteurs (comme le Silicium) au moyen de diverses technologies dont la photolithographie. Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) permet l'intégration de nombreuses fonctions électroniques sur un même morceau de Silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) (ou autre semi-conducteur) et donc à un prix plus bas. Les circuits ainsi réalisés sont appelés puces ou circuits intégrés. Ils peuvent être standards ou spécifiques à une application (ils sont alors nommés "ASIC" : Application Specific Integrated Circuit). Tous les composants électroniques discrets : les transistors, les condensateurs, les inductances, les résistances, les diodes et, bien sûr, les isolants et les conducteurs, ont leur équivalent en micro-électronique (La micro-électronique est une spécialité du domaine de l'électronique.).

Différence

  • Les circuits intégrés numériques sont constitués de portes logiques (souvent des milliers voire des millions) :
    • Ceux qui comptent le moins de portes assurent des fonctions logiques simples permettant, par assemblage, la réalisation de fonctions logiques sur mesure;
    • Les mémoires sont parmi les plus denses et dorénavant assurent des fonctions de mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du...), jusqu'alors réservées aux supports magnétiques;
    • Les plus complexes sont les micro-processeurs, microcontrôleurs , FPGA et Digital signal processor (Un Digital Signal Processor ou DSP en anglais, soit « processeur de signal numérique », est un microprocesseur optimisé pour les calculs. Son application principale est le traitement du signal numérique (filtrage,...) (DSP).
  • Les circuits intégrés analogiques comprennent essentiellement des transistors de commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) et d'amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) (bien plus gros que les portes logiques), en plus de condensateurs, résistances, diodes voire des inductances. Les inductances sont essentiellement utilisées dans les circuits analogiques haute fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans...).
  • Les circuits intégrés mixtes réunissent sur une même puce de silicium des fonctions numériques et analogiques.

Problème

Avec l'évolution des techniques de fabrication, la taille des composants continue de décroître. A l'échelle sub-micronique, des effets physiques parasites, autrefois sans importance, se trouvent grandement amplifiés. Les délais de transmission des signaux sont essentiellement dus aux capacités parasites d'inter-connexion des éléments actifs et non au délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une chose, ou à l’expiration duquel on sera tenu de faire une certaine chose.  ».) de traversée de ces mêmes éléments. À cela s'ajoute un problème de diaphonie (On nomme diaphonie (ou parfois « bruit ») l'interférence d'un premier signal avec un second. On trouve des traces du premier signal, dans le signal du second, souvent à cause de phénomènes d'induction électromagnétique.) entre les pistes métalliques propageant les signaux. L'objectif de l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et à la...) en micro-électronique est d'utiliser des méthodes de conception pour limiter ces effets tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en améliorant la taille, la vitesse (On distingue :), la consommation électrique et le coût des composants à semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer...).

Avantage

L'extrême finesse des composants permet généralement, en plus d'une diminution de taille, des gains substantiels de consommation électrique.

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