Un circuit intégré (CI) est une puce de silicium qui a été intégrée avec des circuits électriques et des transistors. Un circuit intégré typique contient des millions de transistors microscopiques par millimètre carré, et le nombre de circuits que ces puces peuvent contenir augmente de façon exponentielle chaque année. Les circuits intégrés ont remplacé les transistors traditionnels et les technologies des tubes à vide, ce qui a considérablement réduit la taille de nombreux appareils électriques. Les puces IC peuvent également être appelées micropuces, semi-conducteurs ou puces de silicium.
Un circuit intégré est fabriqué en utilisant un ruban de silicium pur comme base. Ce ruban, ou puce, de silicium est recouvert d’aluminium dans un processus connu sous le nom de photolithographie. Ce processus grave un motif de transistors dans le silicium, faisant du motif une partie permanente de la puce de silicium. Ces modèles de transistors sont développés par des fabricants de logiciels et d’électronique, et sont souvent propriétaires. Les variations de motif peuvent influencer le fonctionnement du circuit et les applications pour lesquelles il peut être utilisé.
Une fois qu’une puce IC est terminée, elle peut être utilisée dans une grande variété d’applications électriques. Presque tous les composants électroniques dans le monde contiennent aujourd’hui un ou plusieurs circuits intégrés. Ces puces se trouvent dans les ordinateurs, les téléphones, les véhicules, les machines et les équipements médicaux. Ils sont utilisés dans tout, des simples appareils ménagers aux appareils aéronautiques complexes.
Les circuits intégrés peuvent être numériques ou analogiques, et certains peuvent même contenir ces deux technologies. Les puces numériques IC fonctionnent sur un système binaire utilisant des combinaisons de zéros et de uns. On les trouve principalement dans les microprocesseurs, les ordinateurs et les dispositifs de contrôle. Les unités IC analogiques utilisent des signaux continus pour transférer des courants électriques. Les puces analogiques peuvent être trouvées dans de nombreux capteurs, alimentations et systèmes d’amplification.
Au-delà de leur taille infiniment petite, les circuits intégrés offrent un certain nombre d’avantages supplémentaires par rapport aux technologies à transistor et à vide. Leur taille leur permet de transporter des signaux électriques complexes dans un très petit espace, ce qui se traduit par des téléphones portables, des ordinateurs, des voitures et d’autres appareils électriques plus petits. À mesure que la technologie IC s’améliore, nous pouvons nous attendre à ce que ces appareils deviennent encore plus compacts.
Leur petite taille permet également de transférer très rapidement les signaux électriques. Comme il y a peu de distance à parcourir pour un courant dans un circuit intégré, les signaux sont transférés très rapidement, ce qui accélère les temps de traitement. Ce temps de traitement rapide et cette courte distance de déplacement contribuent également à améliorer l’efficacité globale, ce qui se traduit par une consommation d’énergie réduite. Cela permet non seulement d’améliorer la productivité des utilisateurs, mais également de réduire les dépenses énergétiques et de minimiser l’impact environnemental de la production d’énergie.