Micro et nano-electronique: Bases, composants, circuits

Table des Matières......Page 4
INTRODUCTION......Page 8
CHAPITRE 1 - DE LA MICRO À LA NANO-ÉLECTRONIQUE......Page 10
1.1 La part de l'électronique dans les produits industriels......Page 11
1.2 La miniaturisation et la loi de Moore......Page 13
1.3 La convergence du matériel et du logiciel......Page 16
1.4 Miniaturisation du transistor et composants alternatifs......Page 17
CHAPITRE 2 - LES PRINCIPES PHYSIQUES DE BASE......Page 18
2.1 Les forces électriques et le potentiel......Page 19
2.2 Courant et courant de déplacement......Page 32
2.3 La fonction d'onde et le courant à l'échelle des atomes......Page 35
2.4 Les électrons dans les solides et les niveaux énergétiques......Page 41
2.5 Ensemble de particules : potentiel chimique et niveau de Fermi......Page 67
2.6 L'effet tunnel : un effet quantique à prendre en compte......Page 70
2.7 Les densités d'états dans les systèmes nanométriques......Page 72
2.8 Les méthodes de calcul des composants et des circuits......Page 75
CHAPITRE 3 - LA JONCTION PN ET LA STRUCTURE MÉTAL-ISOLANT-SEMI-CONDUCTEUR......Page 84
3.1 La jonction pn ou np......Page 85
3.2 Les potentiels de contact......Page 88
3.3 La structure Métal- Oxyde- Semiconducteur......Page 90
3.4 Annexe : calcul du potentiel dans le dispositif MOS......Page 106
CHAPITRE 4 - LE TRANSISTOR MOSFET ET SON ÉVOLUTION......Page 108
4.1 Principe de base et brève histoire......Page 109
4.2 Comment la structure MOS se modifie......Page 111
4.3 Le modèle canal long......Page 116
4.4 Le modèle canal court......Page 125
4.5 Le fonctionnement dynamique du MOS......Page 132
4.6 Les modèles du transistor MOSFET......Page 138
4.7 Les modèles électriques de la CAO......Page 155
CHAPITRE 5 - LE TRANSISTOR BIPOLAIRE......Page 156
5.1 Principe de fonctionnement......Page 157
5.2 Technologie de fabrication......Page 161
5.3 Les applications......Page 163
CHAPITRE 6 - LA FABRICATION COLLECTIVE DES CIRCUITS INTÉGRÉS......Page 166
6.1 Les principes généraux de fabrication des circuits intégrés......Page 167
6.2 Les procédés de base......Page 168
6.3 Le flot simplifié pour la technologie CMOS......Page 181
6.4 Les technologies micro- électroniques......Page 202
6.5 Les procédés alternatifs......Page 203
CHAPITRE 7 - LES FONCTIONS ANALOGIQUES DE BASE......Page 206
7.1 Les fonctions analogiques et les outils de conception......Page 207
7.2 Amplification et sources......Page 209
7.3 Le commutateur analogique......Page 227
7.4 L'optimisation du rapport signal sur bruit......Page 228
7.5 L'amplificateur opérationnel......Page 246
7.6 Les filtres à capacités commutées......Page 257
7.7 Comment passer de l'analogique au numérique......Page 262
CHAPITRE 8 - LES FONCTIONS NUMÉRIQUES DE BASE......Page 272
8.1 Logique combinatoire et logique séquentielle......Page 273
8.2 Le modèle de transistor utilisé......Page 276
8.3 L'étage inverseur......Page 283
8.4 Les autres fonctions logiques......Page 290
8.5 Flip- flop et latches......Page 294
8.6 La logique dynamique......Page 298
CHAPITRE 9 - LES CIRCUITS INTÉGRÉS COMPLEXES......Page 302
9.1 Les différents types de circuits intégrés......Page 303
9.2 Les mémoires électroniques......Page 309
9.3 Les opérateurs de calcul......Page 326
9.4 Évolution des circuits intégrés complexes......Page 339
CHAPITRE 10 - LIMITES À LA RÉDUCTION DE TAILLE DU TRANSISTOR ET NOUVEAUX COMPOSANTS......Page 344
10.1 Les règles de réduction de taille......Page 345
10.2 Dégradation des performances électriques......Page 348
10.3 Les limitations physiques......Page 352
10.4 Les limitations dues aux dispersions......Page 357
10.5 Limites et applications......Page 359
CHAPITRE 11 - L'INFORMATION ET NANOTECHNOLOGIES......Page 364
11.1 Les limites physiques en micro- électronique......Page 365
11.2 Les logiques......Page 370
11.3 Conditions pour faire un système logique......Page 376
11.4 Évolution des systèmes électroniques......Page 378
11.5 L'informatique quantique......Page 383
CHAPITRE 12 - LES NOUVEAUX COMPOSANTS NANOMÉTRIQUES......Page 386
12.1 Les nanotubes......Page 387
12.2 Les nanofils......Page 393
12.3 Les dispositifs à peu d'électrons......Page 395
12.4 Les molécules fonctionnalisables......Page 403
12.5 Les architectures associées......Page 406
Articles de synthèse......Page 414
INDEX......Page 415