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Les composants qui ont permis
l'avènement de l'ordinateur

Triode - microprosseur - transistor bipolaire à jonction-transistor au silicium - Transistor - Transistor à effet de champ - Transistor Planar

http://www.ifrance.com/l3mlogique/intro.html

1904 Le premier tube vide ,la diode fût inventée par John Fleming
Elec. Composant électronique ne laissant passer le courant (dans l'idéal) que dans un sens, lorsqu'il est porté à une différence de potentiel positive.
Les diodes sont utilisées pour redresser le courant alternatif, c'est à dire le convertir en courant continu. cf. convertisseur.
La diode à filament a été réalisée par J. A. Fleming (1904). Elle inaugurait l'ère des diodes à vide, ou à gaz raréfié dont l'une des deux électrodes émet des électrons par effet Edison ou effet thermoélectronique (cf. de Forest). Par la suite vinrent les diodes mettant en jeu la conduction dans les solides et non plus dans des gaz raréfiés ou le vide. Voir diode Shockley, diode à pointe. La diode à semi-conducteur (à jonction p-n) est réalisée à partir d'un transistor bipolaire dont le collecteur est court-circuité à la base. La diode Schottky est une diode à jonction métal-semi-conducteur.
La diode Zener est un type de diode particulier qui laisse passer le courant en sens inverse au delà d'une tension déterminée, correspondant à la tension de claquage de la jonction p-n. Il est possible de travailler dans cette zone de tension car, grâce à un dopage particulier du semi-conducteur, le claquage est réversible (non destructif).
La diode à plasma comprend une cathode chaude (à 2000°C) qui émet des électrons.
Les diodes IMPATT ( Impact ionization Mode Avalanche Transit Time) et les diodes GUNN sont des composants "micro-ondes".

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Invention de la triode (Lampe) par L. FOREST.
Elle a été mise au point à partir de la diode de J. FLEMMING, sur laquelle il a rajouté une feuille métallique, "l'audion" qui s'appellera ensuite "triode" est un amplificateur d'intensité électrique. La première "lampe" réellement utilisable a été mise au point en France par H. ABRAHAM et utilisée par l'ensemble des Alliés pendant la première guerre mondiale, d'où son nom : Lampe TM (pour Télégraphie Militaire).

              

 

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Circuit intégré par Jack KILBY en 1958 chez texas instrument
Le principe consiste à fabriquer dans un même bloc de semi-conducteur (une puce ) plusieurs composants (résistances, condensateurs, transistors). Cette idée sera reprise quelques mois plus tard par Robert NOYCE qui intégrant la technologie planar mettra au point des procédés toujours utilisés aujourd'hui.
Techn. Circuit formé de composants miniaturisés (actifs ou passifs) assemblés sur un substrat constitué par une plaquette de matériau semi-conducteur.
Ce type de dispositif permet d'intégrer des transistors, avec une densité de plus en plus grande, afin de réaliser des fonctions de plus en plus complexes (circuits de mémoire, microprocesseurs, etc…).
On distingue les circuits intégrés à application spécifique ou ASIC et les composants standards.
La réalisation des circuits intégrés s'effectue par divers procédés de microélectronique issus du développement de l'étude des semi-conducteurs (physique du solide). Leur intégration et leur miniaturisation permettent un accroissement permanent des performances de ces composants.
Certains circuits intégrés (mémoires EPROM, mémoires flash) renferment des logiciels appelés parfois "logiciels enfouis" (unbedded software) qui peuvent notamment être dotés d'un système d'exploitation temps réel.
Techn. L'intégration et la miniaturisation des composants se traduit en microélectronique par l'augmentation incessante de la densité de transitors*. Cette intégration toujours plus poussée assure l'amélioration des performances des composants électroniques. Leur puissance logique (nombre d'instructions par secondes traitées par ces composants) est également liée à leur rapidité de commutation, limitée notamment par l'évacuation de la chaleur libérée au sein du matériau.
Les circuits à très haut niveau d'intégration, (dits VLSI pour Very Large Scale Integration) correspondaient, d'après le MITI, à la quatrième génération informatique, la cinquième génération correspondant aux architectures parallèles pour le matériel informatique.


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Le premier microprocesseur: le 4004 d'Intel
Il comporte 2300 transistors et exécute 60 000 opérations par seconde à une fréquence de 108 Khz. Sa puissance était égale à celle de l'ENIAC.


Invention du transistor bipolaire à jonction par J. BARDEEN, W. BRATTAIN et W. SCHOCKLEY en 1947.
Il est constitué d'une très fine couche P entre deux couches N (ou bien l'inverse). Lorsque l'on fait circuler un faible courant entre une couche P et une couche N, un flux d'électrons entraîne une conduction entre les deux couches de même nature: c'est l'effet transistor. Ce composant est à l'origine d'une révolution dans l'électronique, en effet la faible énergie nécessaire pour le faire fonctionner, ainsi que sa petite taille rendent très vite les tubes obsolètes

 

Puis le transistor au silicium a été inventé en 1954 : il coûte moins cher ; est plus facile a produire et à utiliser mais sa vitesse de conduction est moins élevée, c'est le symbole d'une nouvelle ère.

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Le transistor à effet de champ a été inventé en 1959
Il est plus proche de la triode que le transistor bipolaire, celui-ci est composé d'une électrode appelée grille qui module la conductance entre une zone dite source et une autre dite drain

Transistors Planar par Jean HOERNI en 1960
C'est un transistor plat fabriqué à l'aide de gaz dopant positivement, négativement ou bien transformant le silicium en silice (oxyde de silicium) qui est un isolant


Auteurs : BELLET Pierre - Fanny Dupuy - Jessica Regueillet Année : 2001 - 2002

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