Image d'une puce informatique.
Crédit d'image : MauMyHaT/iStock/Getty Images
Alors que les premiers ordinateurs sont apparus avant son invention, la puce en silicium est l'avancée qui a rendu possible l'ère informatique moderne. La capacité de créer une carte de circuit imprimé miniaturisée à partir de ce semi-conducteur a donné aux ordinateurs une vaste des 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 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 allumer et éteindre les courants pour diriger la fonction de l'ordinateur et stocker des informations. Cependant, il s'agissait de composants fragiles qui tombaient fréquemment 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 pour les architectes informatiques.
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Avantages du silicium
En tant que semi-conducteur, le silicium a des propriétés électriques situées entre les conducteurs et les résistances. Les fabricants peuvent modifier chimiquement le silicium de base pour modifier ses propriétés électriques, le rendant conducteur de 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 de nécessiter des 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 eut l'idée de créer les circuits qui composaient un ordinateur en miniature, en utilisant un seul bloc de semi-conducteur et imprimer le circuit sur le dessus en métal au lieu de créer le circuit à partir de fils séparés et Composants. Six mois plus tard, Robert Noyce a eu l'idée de poser le métal sur le semi-conducteur, puis de graver les parties inutiles pour créer le circuit intégré. Ces progrès ont considérablement réduit la taille des circuits informatiques et ont permis de les produire en série pour la première fois.
Fabrication de puces de 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 découpe les zones non protégées, puis pose une autre couche de silicium et répète le processus. Enfin, une dernière couche de film identifie les circuits métalliques qui recouvrent la puce, complétant ainsi 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 informatique.
