Un semi-conducteur est un matériau généralement constitué de silicium, qui a une conductivité électrique légèrement supérieure à celle du verre mais inférieure à celle des conducteurs purs comme le cuivre ou l'aluminium. Avec l'ajout d'impuretés, un processus connu sous le nom de dopage, leur conductivité et d'autres propriétés peuvent être modifiées pour répondre aux exigences uniques du composant électronique dans lequel elles se trouvent.
Aussi connus sous le nom de semi-conducteurs ou de puces, les semi-conducteurs peuvent être trouvés dans des milliers de produits tels que les ordinateurs, smartphones, appareils électroménagers, matériel de jeu et équipement médical.
Noter que:
- Un semi-conducteur est une substance qui conduit l'électricité plus qu'un isolant mais moins qu'un conducteur pur et est présent dans des milliers de produits électroniques.
- Les industries des semi-conducteurs cherchent à produire des semi-conducteurs plus petits, plus rapides et moins chers.
Qui a inventé le semi-conducteur ?
La première technologie de semi-conducteur, également connue sous le nom de "moustaches de chat", a été brevetée en 1901. Jagadis Chandra Bose est crédité de la création de l'appareil. Un redresseur semi-conducteur à contact ponctuel appelé « moustaches de chat » a été utilisé pour trouver des ondes radio. Un transistor est un élément technologique composé de semi-conducteurs.
Qu'est-ce qu'une entreprise de semi-conducteurs ?
Une entreprise ou une industrie de semi-conducteurs crée et produit des semi-conducteurs, qui sont de minuscules composants électroniques en arséniure de gallium, en germanium ou en silicium. Presque tous les appareils électroniques, y compris les téléviseurs, les ordinateurs, les outils de diagnostic médical, les téléphones portables et les jeux vidéo, contiennent des semi-conducteurs.
De plus, la technologie des tubes à vide volumineux et encombrants du passé a été remplacée par le semi-conducteur moderne et toujours plus petit grâce aux progrès réalisés dans l'industrie des semi-conducteurs depuis 1960, permettant la création de dispositifs électroniques plus petits, plus rapides et encore plus fiables. Par conséquent, les entreprises et fabricants d'électronique aux États-Unis, au Japon, en Chine et en Corée du Sud représentent actuellement 400 milliards de dollars dans l'industrie des semi-conducteurs.
Que fait une entreprise de semi-conducteurs ?
Historiquement, les fabricants de semi-conducteurs étaient en charge de toutes les étapes de la production, de la conception à la fabrication. Mais de nombreux fabricants de puces confient désormais une part croissante de leur production à d'autres entreprises du secteur. Récemment, des entreprises de fonderie exclusivement manufacturières ont vu le jour et proposent des options d'externalisation attrayantes. Parallèlement aux fonderies, les rangs des testeurs et des concepteurs de puces de plus en plus spécialisés commencent à se développer. Les entreprises de puces deviennent plus légères et plus productives.
Par conséquent, alors que de nombreuses entreprises de semi-conducteurs gèrent le marketing et la conception en interne, elles choisissent d'externaliser tout ou partie de la fabrication. Ces entreprises, appelées « fabricants de puces sans usine », ont un fort potentiel de croissance car elles ne sont pas grevées par les dépenses liées à la fabrication.
Comment fonctionnent les semi-conducteurs ?
Les dispositifs à semi-conducteurs peuvent présenter une variété de caractéristiques bénéfiques, notamment une résistance variable, la capacité de conduire le courant dans un sens plus facilement que dans l'autre et la capacité de réagir à la chaleur et à la lumière. Ils effectuent en fait l'amplification du signal, la commutation et la conversion d'énergie.
Par conséquent, ils sont largement utilisés dans presque toutes les industries, et les entreprises qui les produisent et les testent sont considérées comme des indicateurs fiables de l'état de l'économie dans son ensemble.
Enfin, avec des composants semi-conducteurs présents dans une variété de produits de consommation et commerciaux, des voitures aux ordinateurs en passant par les appareils mobiles et l'électronique personnelle, l'industrie des semi-conducteurs est un secteur vital pour les économies américaine et mondiale.
Types de semi-conducteurs
Sur la base des éléments qui sont incorporés aux côtés du silicium lors du processus de "dopage", les semi-conducteurs peuvent être divisés en deux catégories principales :
#1. Un semi-conducteur de type N
Un semi-conducteur de type N contient une ou plusieurs impuretés à base d'atomes pentavalents, telles que le bismuth, l'arsenic, le phosphore et l'antimoine.
#2. Un semi-conducteur de type P
Un semi-conducteur de type p a des dopants de couche de valence à cinq électrons. A cet effet, le phosphore, l'antimoine ou l'arsenic sont fréquemment utilisés.
A quoi servent les semi-conducteurs ?
Les semi-conducteurs peuvent être divisés en quatre types de produits :
#1. Mémoire
Les puces de mémoire communiquent avec le cerveau des appareils informatiques et agissent comme des installations de stockage de données temporaires. Seule une poignée de titans comme Toshiba, Samsung et NEC peuvent se permettre de rester dans le jeu en raison de la consolidation continue du marché de la mémoire, qui a fait chuter les prix de la mémoire à un niveau historiquement bas.
#2. Microprocesseurs
Ce sont des unités centrales de traitement qui ont le raisonnement fondamental nécessaire pour effectuer des tâches. À l'exception d'Advanced Micro Devices, presque tous les rivaux d'Intel ont été contraints à des niches plus petites ou à des segments de marché entièrement différents en raison de sa domination sur le marché des microprocesseurs.
#3. Circuit intégré de marchandise
Celles-ci sont produites en grandes quantités à des fins de traitement standard et sont parfois appelées « puces standard ». Ce marché, dominé par de très grands fabricants de puces asiatiques, offre des marges bénéficiaires extrêmement minces, pour lesquelles seules les plus grandes firmes de semi-conducteurs peuvent prétendre.
#4. COS complexe
Le système sur puce (SOC) est la création d'une puce de circuit intégré avec la capacité d'un système complet, motivée par la demande croissante de produits de consommation qui combinent de nouvelles fonctionnalités et des prix plus bas.
Les 7 meilleures entreprises de semi-conducteurs au monde
N°1 de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. (TSM)
- Chiffre d'affaires: 72 milliards de dollars
La plus grande fonderie de semi-conducteurs au monde, qui est un terme industriel désignant les entreprises qui fabriquent des semi-conducteurs sous contrat pour des clients, est Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Pour les clients, les fonderies pures produisent des circuits intégrés. Taiwan Semi fabrique les puces de nombreuses sociétés de semi-conducteurs en leur nom.
#2 Intel Corp.
- Chiffre d'affaires: 70 milliards de dollars
Intel développe des processeurs pour les marchés des PC et des serveurs d'entreprise, ses plus grandes divisions étant le groupe Client Computing et le groupe Data Center. Elle propose également des solutions IoT, des produits de mémoire et de stockage, une technologie de conduite autonome et des semi-conducteurs programmables.
L'entreprise fabrique des contrôleurs d'interface réseau, des circuits intégrés et des chipsets de cartes mères. Intel a annoncé un plan en 2021 pour réaliser des investissements importants dans la croissance de son activité de fonderie, y compris aux États-Unis.
#3. Qualcomm Inc. (QCOM)
- Chiffre d'affaires: 42 milliards de dollars
Qualcomm est une société multinationale de semi-conducteurs et de télécommunications qui développe et vend des produits et services pour les communications sans fil. La technologie brevetée CDMA (accès multiple par répartition en code) de Qualcomm est utilisée par les entreprises de télécommunications du monde entier et a joué un rôle crucial dans l'avancement des communications sans fil. De nombreux appareils mobiles utilisent ses chipsets Snapdragon.
#4. Broadcom Inc. (AVGO)
- Chiffre d'affaires: 33 milliards de dollars
Pour les marchés des réseaux, des télécommunications et des centres de données, Broadcom propose des logiciels ainsi que des semi-conducteurs numériques et analogiques. Il offre des interfaces pour les routeurs, les commutateurs, les processeurs, la fibre optique et la connectivité Bluetooth sur les ordinateurs.
#5 Micron Technology Inc. (MU)
- Chiffre d'affaires: 31 milliards de dollars
Les puces mémoire de Micron Technology sont utilisées dans les systèmes de stockage de disques réinscriptibles et les produits flash NAND. Les ordinateurs, l'électronique grand public, les voitures, les communications et les serveurs utilisent tous les produits de l'entreprise.
#6. NVIDIA Corp.
- Chiffre d'affaires: 29 milliards de dollars
Nvidia est le principal fabricant de processeurs graphiques pour ordinateurs de bureau et serveurs d'entreprise. Les performances haut de gamme offertes par ces unités de traitement graphique, ou GPU, sont souhaitées par les mineurs de crypto-monnaie, les joueurs en ligne et les professionnels qui utilisent la conception assistée par ordinateur.
#7. Matériaux appliqués, Inc. (AMAT)
- Chiffre d'affaires: 26 milliards de dollars
Applied Materials est l'un des principaux fournisseurs de biens d'équipement utilisés pour fabriquer des écrans à cristaux liquides (LCD) et des semi-conducteurs. Des plaquettes de silicium de haute qualité sont créées à l'aide de la technologie de l'entreprise, et des circuits microscopiques sont ensuite déposés sur leurs surfaces.
#8. ASE Technology Holding Co. Ltd.
- Chiffre d'affaires: 23 milliards de dollars
ASE Technology est une société holding basée à Taïwan qui propose des services d'assemblage, de conditionnement et de test de semi-conducteurs. Advanced Semiconductor Engineering Inc. et Siliconware Precision Industries Co., Ltd. ont uni leurs forces pour former l'entreprise.
#9. Microdispositifs avancés (AMD)
- Chiffre d'affaires: 23 milliards de dollars
Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) est une entreprise mondiale de semi-conducteurs qui développe et produit des microprocesseurs, des unités de traitement graphique (GPU) et d'autres composants matériels pour ordinateurs. AMD est l'un des principaux fournisseurs de microprocesseurs pour ordinateurs de bureau et portables, consoles de jeux, serveurs cloud et d'entreprise et autres appareils électroniques. Ils sont le premier fabricant de microprocesseurs pour ordinateurs personnels et serveurs. AMD propose une variété de produits et de technologies supplémentaires en plus de ses activités principales de microprocesseurs et de GPU, telles que la mise en réseau, la mémoire et les logiciels.
#10 ASML Holding SA (ASML)
- Chiffre d'affaires: 21 milliards de dollars
ASML, basée aux Pays-Bas, est un leader du marché dans la fourniture de systèmes de lithographie de pointe que les fabricants de puces utilisent pour ajouter des circuits aux tranches de silicium. Ses équipements aident les fabricants de puces à tirer le meilleur parti des wafers coûteux tout en améliorant les performances des puces.
Quelle est la plus grande entreprise de semi-conducteurs aux États-Unis ?
#1. Intel Corporation (la plus grande société de semi-conducteurs aux États-Unis)
Intel est un pionnier dans le développement des technologies de processeur et soutient les initiatives internationales. Ils utilisent principalement des processeurs hautes performances comme dispositifs à semi-conducteurs.
#2. Nvidia
La société américaine de technologie des semi-conducteurs Nvidia produit des systèmes sur puce (SoC) et des unités de traitement graphique (GPU) (SoC).
#3. Texas Instruments
Les processeurs de signaux numériques, les circuits discrets et intégrés (CI), les calculatrices et le traitement numérique de la lumière sont tous produits par la principale société américaine de semi-conducteurs, TI (DLP).
#4. Technologie Micron
Micron Technology est un fabricant de produits semi-conducteurs tels que DRAM, modules et mémoire flash NAND.
#5. Appareils analogiques
Des solutions de traitement de signal hautes performances sont disponibles auprès d'Analog Devices. L'entreprise est un leader dans la conception et la production de circuits intégrés DSP, de circuits à signaux mixtes et de circuits analogiques dans le monde entier.
#6. Technologie des micropuces
Les principaux fournisseurs de solutions Flash-IP, à signaux mixtes, analogiques et de microcontrôleurs incluent Microchip Technology Inc.
#7. SkyWorks Solutions, Inc.
Les fabricants de semi-conducteurs analogiques de pointe pour les réseaux et les télécommunications sans fil incluent Skyworks Solutions.
Qu'est-ce qu'un semi-conducteur intrinsèque ?
Un semi-conducteur intrinsèque, par opposition aux semi-conducteurs de type p et de type n, est un semi-conducteur qui n'a pas d'impuretés ou de dopants ajoutés. Dans les semi-conducteurs intrinsèques, n = p, qui est le rapport des électrons excités aux trous.
Quel pays compte le plus d'entreprises de semi-conducteurs ?
Taïwan. Le premier producteur mondial de semi-conducteurs bruts est la petite nation d'Asie de l'Est de Taiwan, dont le statut diplomatique est contesté par la Chine. Cela a beaucoup à voir avec les efforts de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
Qui est le plus grand fabricant de puces au monde ?
Sans mentionner Intel Corporation, le plus grand fabricant de puces au monde en termes de production, toute discussion sur l'industrie des semi-conducteurs serait incomplète (NASDAQ : INTC).
Qui achète le plus de puces informatiques ?
La Chine consomme plus de 75 % de tous les semi-conducteurs vendus dans le monde, mais ne contribue qu'à hauteur de 15 % à la production. Pendant ce temps, alors qu'Apple est de loin le plus gros acheteur de puces au monde, ses dépenses ont diminué l'année dernière, et cette tendance pourrait se poursuivre alors que l'entreprise passe à des processeurs d'application conçus en interne.
D'où viennent les semi-conducteurs ?
Les micropuces et les circuits intégrés (CI) sont souvent constitués de germanium, de silicium pur ou de composés comme l'arséniure de gallium. Ces composants contiennent des impuretés mineures qui affectent la conductivité du matériau.
Qui vend le plus de puces informatiques au monde ?
Le plus grand producteur de puces à semi-conducteurs est Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC). Environ 90% des puces hautes performances dans le monde sont produites par cette société. De plus, elle détient une part de revenus de plus de 50 % du marché mondial de la fonderie de semi-conducteurs.
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