Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer à un courant électrique, quoique faible, est suffisamment importante.
Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant. Son atout tient au fait qu'il parvient à laisser passer un courant électrique. On dit aussi que la conductivité électrique d'un semi-conducteur est intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants.
Le semi-conducteur est un composé chimique solide, qui peut conduire l'électricité dans certaines conditions mais pas dans d'autres, ce qui en fait un bon moyen de contrôler un courant électrique. En effet, ses propriétés électriques lui permettent à la fois d'être conducteur (comme les métaux) et isolant.
Un semi- conducteur possède une petite bande interdite que les électrons peuvent franchir si on leur donne l'énergie nécessaire. Plus cette bande est faible, plus l'énergie nécessaire est petite. Ceci est intéressant pour la consommation électrique de nos appareils, mais aussi d'un point de vu plus technique.
Les semi-conducteurs sont largement utilisés en électronique pour réaliser des composants tels que des diodes, des transistors, des thyristors, des circuits intégrés ainsi que des lasers à semi-conducteur.
Taïwan, la Corée du Sud, le Japon,les Etats-Unis et la Chine sont loin devant. Abritant 21,8% de la capacité de production mondiale installée (contre 21,3% en 2017), Taïwan est le premier fabricant mondial des semiconducteurs, juste devant la Corée (21,3% en 2018).
En 2019, les cinq premiers pays producteurs de semi-conducteurs étaient dans l'ordre Taiwan, la Corée du Sud, le Japon, la Chine et les Etats-Unis. En Europe, les deux premiers producteurs de semi-conducteurs sont l'Allemand Infineon et le Franco-italien STMicroelectronics.
STMicroelectronics et GlobalFoundries ont annoncé lundi la création d'une nouvelle usine de semi-conducteurs en France.
1879 : Effet Hall. Edwin Herbert Hall découvre une différence de potentiel dans le cuivre dans la direction perpendiculaire au courant et au champ magnétique. 1931 : Théorie moderne des semi-conducteurs. Alan Herries Wilson décrit les semi-conducteurs comme isolant à faible bande interdite.
Les sources sont multiples à commencer par la crise de la Covid-19, qui a considérablement impactée les activités de production des entreprises de semi-conducteurs, alors que, qu'au même moment, en raison des confinements et la mise en place du télétravail la demande de matériels électroniques (dont les ordinateurs ...
La technique de lithographie + gravure est le procédé le plus répandu pour la réalisation de circuits semi-conducteurs. La lithographie consiste à altérer une résine sensible par une source à travers un masque. La photolithographie est le procédé historique utilisant un rayonnement lumineux et une résine photosensible.
On conclut sur la nature électrique du matériau en fonction de la valeur énergétique du gap ou de la bande interdite (BI) : Si E_{gap} =0 eV, alors le matériau est un conducteur. Si E_{gap} \leqslant 1 eV, alors le matériau est un semi-conducteur.
Les principaux semi-conducteurs sont le germanium (Ge), le silicium (Si), le sélénium (Se), les composés binaires : arséniure de gallium (GaAs), antimoniure d'indium (InSb), phosphure de gallium (GaP) et phosphure d'indium, ainsi que les composés ternaires et quaternaires.
Les ETFs de semi-conducteurs à connaître
Les ETFs sont conçus pour répliquer un indice boursier de manière passive (sans intervention humaine). Investir dans un ETF (également appelé « tracker »), permet de diluer le risque de volatilité lié au marché, en plus de ne pas s'avérer chronophage.
Un composant semi-conducteur est un composant électronique dont le fonctionnement repose sur les propriétés électroniques d'un matériau semi-conducteur (principalement le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium, ainsi que des semi-conducteurs organiques).
Si la résistance du matériau est faible, le courant peut s'écouler facilement. Dans ce cas, on dit que le matériau est conducteur. Tous les métaux sont des conducteurs. Le cuivre par exemple, conduit particulièrement bien l'électricité.
Ainsi, le courant dans les semi-conducteurs provient de deux sources : un courant d'électrons libres, et le déplacement des électrons atomiques d'atomes en atomes. Le courant de proche en proche des électrons se reformule alors comme un courant de trous, qui sont donc des porteurs de charge.
La France prend place dans la course mondiale des puces électroniques. Le franco-italien STMicroelectronics et l'américain GlobalFoundries vont construire une nouvelle usine de semi-conducteurs à Crolles, près de Grenoble.
Bientôt des puces électroniques made in France, et ce n'est pas grâce à Intel. Encouragé par des aides financières de l'État, l'américain GlobalFoundries va construire une usine de production de puces près de Grenoble, en compagne du fabricant franco-italien STMicroelectronics, déjà installé à proximité.
Créée en 1980, LAM Research est le fournisseur mondial leader d'équipements et de services de fabrication de plaquettes pour l'industrie des semi-conducteurs.
La pandémie a déclenché une crise mondiale de l'approvisionnement, provoquant des difficultés de production pour les constructeurs, et des pénuries de produits pour le consommateur. Les secteurs de l'électronique et de l'automobile sont particulièrement touchés.
La pénurie mondiale de semi-conducteurs est loin d'être terminée. Les difficultés d'approvisionnement sont notamment dues à la guerre menée par la Russie en Ukraine. En effet, les deux pays sont les deux principaux exportateurs de krypton, un gaz utilisé pour la production des puces.
Le marché des semi-conducteurs est dominé par la Corée du Sud.
Pour le cabinet IHS Markit, l'impact des pénuries, et principalement celle de semi-conducteurs, devrait faire chuter la production mondiale de véhicules de 12 % en 2021, soit un manque à produire de 10,6 millions d'unités.
Les semi-conducteurs, essentiellement fabriqués en Asie, sont omniprésents dans la vie quotidienne et pourraient manquer « jusque fin 2023, voire début 2024 » selon la secrétaire américaine au Commerce Gina Raimondo. Il va falloir prendre son mal en patience.