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De la physique à la microélectronique

Invention du transistor

Fabrication d ’un transistor MOS

Vue symbolique

Fonctionnent du transistor

La physique du transistor

Les vues symboliques

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Objectifs

• Nous verrons comment est fabriqué un transistor MOS.

• Nous comprendrons son mode de fonctionnement en interrupteur ouvert ou fermé.

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Le transistor Bipolaire

• J. Bardeen, W. Shockley, W. Brattain—Reçoivent en 1947, 10 $ pour la découverte du T bipolaire.— en 1956 le prix Nobel.

• W. Shockley —rédige la théorie en 1951.

• Définitions—Le transistor métal-oxyde-silium ou MOSFET.—Un cristal de silicium riche en trous est une région P—Une region riche en électrons est une région N

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Le tout premier transistor

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Microprocesseur

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Oxyde

Oxydation de champ

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Masque 1 : Oxyde de grille

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Gravure, oxydation de grille

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Dépôt de Métal

Métal

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Masque 2 : Grille

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Attaque métal et oxyde

Métal

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

ImplantationRécuit

Métal

P

PP

P

P

P

P P

P

PP

P

P

P

P

PP

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Métal

P P

P

PP

ImplantationRécuit

n+n+

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Métal

Zone d’isolation n+n+

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Fabrication d’un transistor MOS

Silicium P

Dépôt MétalliqueMasque 3 : interconnexion

Métal

Zone d’isolation n+n+

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Vue symbolique

Métal : BleuOxyde : RougeSemiconducteur : Vert

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Fonctionnement du transistor

--- -

-- -

Rappels :

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Fonctionnement du transistor

Source Drain

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Fonctionnement du transistor

Source DrainV. Grille < V. Seuil

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-- - --- -

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Fonctionnement du transistor

Source Drain

Transistor passant

V. Grille > V. Seuil

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La physique du transistor

Zone désertée

Zone désertée

Bande interdite

Électrons

Bande de conduction

Bande de valence

Trous

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La physique du transistor

Zone désertée

Zone désertée

Bande interdite

Électrons

Bande de conduction

Bande de valence

V. Grille < V. Seuil

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La physique du transistor

Zone désertée

Zone désertée

Bande interdite

Électrons

Bande de conduction

Bande de valence

V. Grille > V. Seuil

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Vues symboliques

Transistor ouvert fermé