Micro électronique

MASTER PRO 2 EN TELECOMMUNICATIONS
MICRO ELECTRONIQUE
Séquence 1 : GENERALITES
Equipe des concepteurs :
- Jean KAMDEM
- Pierre TSAFACK
Le contenu est placé sous licence /creative commons/ de niveau 5 (Paternité, Pas d'utilisation
commerciale, Partage des conditions initiales à l'identique)..
REPUBLIQUE DU CAMEROUN
Paix - Travail – Patrie
---------------------
UNIVERSITE DE YAOUNDE I
----------------------
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE
POLYTECHNIQUE
----------------------
REPUBLIC OF CAMEROUN
Peace - Work – Fatherland
--------------------
UNIVERSITY OF YAOUNDE I
--------------------
NATIONAL ADVANCED SCHOOL
OF ENGENEERING
--------------------

Getel / ENSP Master FOAD Télécommunications
Généralités
L’électronique moderne est une grande consommatrice de technologies
sophistiquées. Elle se subdivise en 2 parties essentielles :
- Le circuit imprimé (ou macroélectronique )
- La microélectronique
Le circuit imprimé est basé sur une technologie qui consiste à graver des
pistes conductrices sur un support isolant, puis à souder les différents
composants (passifs et actifs) sur les terminaisons de ces pistes, réalisant ainsi
les interconnections permettant de constituer un ensemble électronique
fonctionnel (monter une carte).
La micro-électronique s’occupe de la conception (CAO) et la fabrication de
circuits électroniques variés, sous un volume extrêmement réduit (plusieurs
centaines de composants par mm3 pour le circuit intégré).
La technologie micro-électronique est particulièrement développée. Elle
comprend les principales branches suivantes :
a. La technologie du composant discret qui consiste en la fabrication puis
la mise en boitier de transistors et diodes individuels.
b. La technologie du circuit hybride qui met en œuvre la gravure
directement sur un support isolant (généralement en Alumine), de
composants passifs (résistances, selfs, capacités) et des pistes
conductrices, puis effectue la soudure sur ce support de composants
actifs à l’état de chips (puces électroniques).
c. La technologie du circuit intégré (C.I) qui permet de réaliser à partir
d’un même substrat semi-conducteur (Si, CuAs, …) des fonctions
électroniques complètes incluant transistors, diodes, capacités, selfs,
résistances et interconnections métalliques, le tout sur une surfaces
allant de quelques mm² à quelques cm². On obtient alors un chip ou
une puce.
Le nombre de composants/chips peut varier de quelques milliers à plusieurs
centaines de milliers.
SSI (small scale integration) • 1000 par puce

Getel / ENSP Master FOAD Télécommunications
MSI (medium scale integration) 1000 à 10000
LSI (large scale integration) 10000 à n x 100000
VLSI (very large scale integration) 105 à plus de106.
La Silicon Valley aux USA est réputée pour son activité en circuits intégrés.
I. Les composants actifs dans les circuits intégrés
Les principaux composants actifs utilisés dans les circuits intégrés sont les
suivants :
- MOSFET
- FET
- Diodes (PN, Schottky, Photodiodes)
- Transistors bipolaires (PNP, NPN)
- Phototransistors
MICROELECTRONIQUE OPTOELECTRONIQUE
COMPOSANTS
DISCRETS
CIRCUITS INTEGRES
CIRCUITS HYBRIDES
BIPOLAIRES
(TRANSISTORS) MOSFET FET COUCHES
MINCES COUCHES EPAISES
• MEMOIRES
• LOGIQUES
• ANALOGIQUE
• LINEAIRE OU NON
CCD
ET
BBD

MASTER PRO 2 EN TELECOMMUNICATIONS
MICRO ELECTRONIQUE
Séquence 2 : MODELISATIONDUMOSFET(METAL
OXYDESEMICONDUCTORFET),DELAJONCTIONP+N
ETDUTRANSISTORBIPOLAIRE.
Equipe des concepteurs :
- Jean KAMDEM
- Pierre TSAFACK
Le contenu est placé sous licence /creative commons/ de niveau 5 (Paternité, Pas d'utilisation
commerciale, Partage des conditions initiales à l'identique)..
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Getel / ENSP Master FOAD Télécommunications
2- Modélisation du MOSFET (Metal Oxyde Semiconductor FET), de la
jonction P+N et du transistor bipolaire.
Le MOSFET est le composant le plus utilisé dans la réalisation des circuits VLSI
(processeurs – mémoires). Sur le plan discret, le MOSFET est aussi un
composant de puissance.
Structure de base
Substrat type P pour MOSFET canal N
Substrat type N pour MOSFET canal P
Analyse qualitative
Configuration du canal et de la charge d’espace pour de faibles valeurs de
VDS.
• Le métal de grille et le substrat P forment avec l’isolant de très faible
épaisseur d, un condensateur plan de valeur
• La d.d.p VGS > 0 entre la grille et le substrat provoque une migration des
électrons vers la surface du substrat sous la grille.
• Pour VGS = VT > 0, il se produit une inversion de population dans une
mince couche entre les 2 zones N+ (canal), le matériel qui était P
devient N dans le canal
• La d.d.p VDS provoque le passage d’un courant ID entre drain et source.
Vgs < VT ⇒ MOSFET bloqué ID = 0