Histoire du transistor, amplificateur de courants électriques

Histoire d'une innovation: le transistor

Objectifs

Il s’agit d’étudier une innovation technologique dans son contexte historique et d’identifier les

conditions sociétales et technologiques qui auraient favorisé (ou empêché) l’innovation.

L’innovation peut être un succès ou un échec. Vous êtes libre de choisir une innovation

technologique.

Les facteurs étudiés seront similaires à ceux du PESTEL : politique, économique, socio-culturel,

technologique, environnemental et légal. Ces influences peuvent être locales, nationales ou

globales.

Plan

1. Présentation de l’innovation

2. Relevé des événements

3. Diagramme événements-états

4. Synthèse écrite du parcours de l’innovation

http://fr.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://lmi17.cnam.fr/~anceau/Documents/Rumelhard.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Transistor#Classification

http://www.youtube.com/watch?v=VtviR4651yM

Contexte:

Politique:

- Investissement des Etats dans la recherche, volonté de modernisation

- Soutien de l’armée

Economique:

- Economie US en plein boom grace à la guerre

Socio-culturel

- Contexte d’après-guerre: besoin de nouvelles solutions électroniques

Techno:

- Besoin de remplacer le tube électronique par un composant plus performant (économie d'énergie, taille du composant, tension minimale beaucoup plus faible...)

Environnemental

- Aucun frein écologique à l’innovation

Légal

- RAS

Facteur Un long processus pour arriver à son invention Sa rapide démocratisation

Politique Investissement des Etats dans la recherche, volonté de modernisation

Soutien de l’armée pour la recherche Création d’agences pour

développer les technologies spatiales, d’armement

et de communication : NASA et ARPA

Début de la Guerre Froide. La

guerre de Corée

Economique Economie US en plein boom grace à la production de guerre

La poursuite des trente glorieuses. Les gains

de productivité augmentent de 5% par an en

moyenne de 1949 à 1963. Le pouvoir d’achat

ouvrier sera multiplié par plus de 2.

Socio-culturel Attente de modernité, que les progès technologique réalisés dans le secteur militaire migre vers le sociétal. Sentiment aux USA d’être devancés par l’URSS.

Le début de la chasse aux communistes et de la

« peur rouge »

Technologique La découvert du silicium par Jöns Berzelius (1779-1848) en 1817 est le premier support de cette invention

I- Présentation de l’innovation

1) Définition

Transistor n.m.

(anglais transistor, de transfer resistor, resistance de transfert)

Dispositif à semi-conducteur, qui, comme un tube électronique, peut amplifier des courants électriques, engendrer des oscillations électriques et assumer les fonctions de modulation et de détection.

Telle est la définition proposé par le Larousse de notre innovation, le transistor. Car en effet, si par métonymie on appelle “transistor” un récepteur radio, c’est avant tout le composant électronique de base utilisé par cet appareil.

2) Fonctionnement

Expliquer le fonctionnement d’un transistor n’est pas évident, ce n’est pas comme en mécanique par exemple ou une explication simple et intuitive peut être fournit à un néophyte. Des notions de physiques sont indispensables. Nous allons tout de même tenter de l’expliquer en peu de phrase.

Le matériau de base d’un transistor est un semi-conducteur. Matériau parfaitement isolant à 0°K mais conducteur si on augmente sa température. Pour amplifier sa conduction, on a recours au “dopage”. Il correspond à l’introduction contrôlée d’atome dans le matériau semi-conducteur (ce que l’on appelait avant “impureté”). Ainsi par exemple, si on dope du silicium pur à raison d’un atome d’Arsenic pour 10 000 atomes de Silicium, on multiplie la conduction par 10.

Deux dopages sont possibles: si on ajoute un atome ayant un électron de plus que le matériau à doper, on a dopé N (pour doNneur d’électon); à l’inverse, si on ajoute un atome ayant un électron de moins, on a dopé P (pour accePteur d’électron).

a) Transistor à effet de champ

Le semiconducteur (ici GaAs: Arséniure de Gallium) a une couche supérieure dopée N. On applique une tension de 3V, le courant d’électron passe (flèche bleu). (On n’applique pas de tension à la grille de métal apposé, elle n’a donc aucun effet).

Cependant, si on applique une tension de -1V à la grille, on va crée une zone déplétée (un “effet de champ”) car polarisé à l’inverse (les “-” se repoussent). Ainsi le courant d’électron est très fortement diminué, comme par exemple un tuyau d’arrosage qu’on presserait réduisant ainsi le débit d’eau.

Ce

...