Jeu - Découvrir les matériaux et la microélectronique

Matière et matériaux

Maintenant que vous avez compris le principe de la microélectronique, voyons comment les chercheurs aboutissent à la construction de nouveaux composants.

Pour les faire évoluer, les scientifiques étudient tout d’abord le matériel qu’ils vont utiliser pour les construire !

Comme pour un marteau qui se compose de deux matières, l’une solide et résistante pour frapper et l’autre plus légère et maniable pour le manche, chaque petite partie d’un composant doit avoir certaines propriétés (physiques, chimiques, mécaniques…) et pour remplir sa fonction d’usage.

Ces matériaux ont des comportements physiques étonnants, qui peuvent être utiles pour la fabrication des composants électroniques. Les scientifiques étudient, puis fabriquent les matériaux qui les intéressent. Finalement, si le comportement des matériaux est celui qui est souhaité et que leur fabrication est possible, les plus efficaces intègrent des composant électroniques miniaturisés (plus petits que leurs ancêtres).

Vous découvrirez ici un des matériaux les plus utilisés dans nos laboratoires :

Parmi les nombreux matériaux convoités par les chercheurs du GREMAN figurent, comme vous avez pu le voir.....

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les céramiques !

Mais comment fabriquer une céramique ?

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Et voilà le travail !

Mais, une fois fabriqué et caractérisé, comment l’utiliser ?

Voici un exemple montrant une propriété possible des céramiques : la piézoélectricité !

Avec les céramiques que l’on a étudiées et fabriquées, les scientifiques construisent pièce par pièce des composants plus adaptés, donnant plus de possibilités à nos appareils électroniques. Nous avons vu plus haut l’exemple d’un composant simple, assez grand.

Les composants

Les composants deviennent de plus en plus petits ! Une construction à la main est impossible.
Les scientifiques se basent sur des réactions chimiques finement maîtrisées pour sculpter différentes couches de matériaux. Imaginez la création d’un dessin réalisé avec des pochoirs seulement au lieu de couleurs, différents matériaux sont déposés, pouvant ensemble, et avec ce motif avoir une fonction !

Pour fabriquer ces dispositifs complexes, les conditions de travail deviennent extrêmes. Les chercheurs opèrent dans ce que l’on appelle une salle blanche. C’est une salle sans poussière où l’air est filtré pour ne laisser qu’une particule sur 10000 molécules d’air. Dans cet environnement les chercheurs travaillent en combinaisons avec des gants, des sur-chaussures, une charlotte et un masque.

Les chercheurs travaillent pleinement équipés toute une journée, ne touchant rien directement avec leurs mains !

En ce moment même, au GREMAN, nous recherchons une manière de créer des composants nouveaux, qui s’intégreront à des appareils à ultrasons, par exemple pour l’imagerie médicale, permettant de voir l’intérieur du corps.

Voici par exemple le principe d'une échographie !

Avec tous ces éléments : matériaux, composants, dispositifs, microélectronique, nous pouvons nous lancer dans des grands projets européens, comme par exemple la fabrication de dispositifs de récupération d’énergie (vidéo en anglais).