Qu'est-ce qu'un circuit intégré en silicium?
Un circuit intégré au silicium (IC) est un circuit électronique fonctionnel compact contenant des semi-conducteurs à base de silicium. Les semi-conducteurs ont des caractéristiques de conductivité qui peuvent être contrôlées de différentes manières. Le circuit intégré, également appelé puce ou micropuce, est considéré comme un petit composant doté de bornes de huit broches ou plus. Les circuits intégrés d'intégration à très grande échelle sont utilisés dans des dispositifs informatiques contenant plus d'un million de transistors au silicium. Les transistors sont des dispositifs à trois terminaux qui agissent comme des vannes de courant à commande de courant et sont comme des relais électromagnétiques, mais avec une commande de courant continue au lieu d'une commande à deux états ou une commande marche / arrêt.
Le semi-conducteur utilisé dans un circuit intégré au silicium est l’entité principale appelée dispositif à l’état solide. Avant la mise sur le marché du premier dispositif à l'état solide, la méthode de contrôle du flux d'électrons consistait à utiliser un tube à vide doté d'un dispositif de chauffage, d'une cathode, d'une plaque et au moins d'une grille de contrôle. La taille et la puissance requise des tubes à vide ne les rendent désormais populaires que dans des domaines spécialisés tels que les amplificateurs à très haute puissance pour les applications audio et radio. Le circuit intégré en silicium est très populaire également en raison de la disponibilité du silicium, car un composé commun du silicium se trouve partout sous forme de sable ordinaire. En chauffant correctement en l'absence d'oxygène, les fabricants de semi-conducteurs sont en mesure de produire du silicium pur, qui peut ensuite être traité sous forme de diodes, de transistors et de circuits intégrés.
Le circuit intégré au silicium n'est pas utilisé pour les applications de signal radio en raison des limitations des dispositifs à semi-conducteurs au silicium qui sont couverts par les meilleures performances de signal d'autres semi-conducteurs tels que les semi-conducteurs en germanium. Dans les téléphones cellulaires, les circuits de puissance audio et courant alternatif (AC) / courant continu (DC) utilisent des circuits intégrés à semi-conducteurs en silicium. Les ordinateurs et autres appareils numériques utilisent de nombreux circuits intégrés en silicium. Depuis la prise secteur, l’alimentation utilise des diodes au silicium capables de redresser directement la tension alternative principale. Ces diodes se trouvent généralement dans une alimentation à découpage encapsulée utilisant des puces de régulation de puissance à base de silicium, généralement du type modulation à largeur d'impulsion (PWM), qui transmettent en retour les niveaux CC de sortie lorsque le cycle d'utilisation des impulsions de puissance change.
La majorité des circuits électroniques pour applications à relativement basses fréquences utilisent des semi-conducteurs à base de silicium. La diode au silicium est la diode de puissance basse fréquence la plus répandue sur le marché. D'autres semi-conducteurs à commutation, tels que le redresseur contrôlé par silicium (SCR), le dispositif à trois terminaux alternatifs (TRIAC) et la plupart des transistors de puissance audio, sont constitués de semi-conducteurs en silicium. Dans les panneaux solaires photovoltaïques, il est observé que les jonctions de silicium exposées à la lumière du soleil génèrent un potentiel électrique aux bornes. Cela conduit à une large utilisation de dispositifs de panneaux solaires à base de silicium qui promettent de devenir de moins en moins chers, à mesure que davantage de recherches et de fabrication seront réalisées.