Électroniquede 10 mm à 100 nm
25,9meV
Chaque commutateur d’une puce lutte contre un bruit thermique de 25,9 meV.
17,9 meV : kT ln 2, la limite de Landauer
La physique des dispositifs : quantique, semi-conducteurs, électronique, photonique.Chiffres vérifiés le
La physique des dispositifs, chiffres à l’appui.
Descendez d’une puce dans votre main jusqu’à l’atome qu’elle contient.
Faire défiler
Semi-conducteursde 100 nm à 5 nm
1,12eV
Le gap du silicium vaut 1,12 eV. Abaissez la barrière sous la grille et le courant passe.
Photoniquede 5 nm à 0,5 nm
0,80eV
Un photon à 1550 nm porte 0,80 eV et traverse le silicium. Au-dessus de 1,12 eV il est absorbé : un électron, un trou.
Physique quantiquede 0,5 nm à 10 pm
13,6eV
Libérer l’électron de l’hydrogène coûte 13,6 eV. Chaque niveau se trouve à 13,6/n² eV sous le bord.
Une seule fenêtre d’énergie, quatre sujets. Les grandeurs que ces pages calculent, sur une même échelle, de l’énergie thermique d’un transistor à l’ionisation de l’hydrogène.
CODATA 2018, bibliothèque des matériauxPhysique quantique
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Semi-conducteurs
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Électronique
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Photonique
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Instruments
Dix calculateurs gratuits, une réponse à la fois. Chaque résultat affiche sa source et une citation.
Semi-conducteurs 3 disponibles
Calculateur de perte d’énergie
Particule, matériau et épaisseur en entrée ; perte moyenne, valeur la plus probable et straggling en sortie.
Bethe et LandauBibliothèque des matériauxRecherchez et comparez masse volumique, énergie d’excitation et propriétés radiatives de 17 matériaux.
PDG et NISTCalculateur du signal des détecteursPaires électron-trou et charge collectée dans le silicium et le germanium.
PDG; NIST ESTARProchainement : Densité de porteurs intrinsèques et gap en fonction de la températureSi, Ge, GaAs, SiC, GaN
Photonique 1 disponibles
Calculateur d’atténuation des photons
Couche de demi-atténuation et transmission des faisceaux gamma et X à travers des matériaux courants.
NIST XCOMProchainement : Bilan de liaison et atténuation en fibreITU-T G.652, G.657
Rayonnement 6 disponibles
Calculateur de décroissance radioactive
Calculez la décroissance et l’activité des descendants.
NNDC NuDat 3Calculateur de puissance des accélérateurs et de pertes synchrotronCalculez le rayonnement des dipôles pour un faisceau dans un anneau isomagnétique.
CODATA 2018; Sands SLAC-121Calculateur de débit de dose gammaCalculez le kerma dans l’air d’une source gamma ponctuelle isotrope : K̇ = Γδ A / d², avec blindage facultatif.
NNDC; NIST; LNHBPhysique quantique à venir
Prochainement : Convertisseur d’énergie, de longueur d’onde et de fréquence du photonCODATA 2018
Électronique à venir
Prochainement : Courant et seuil d’un MOSFET à canal longSze, Tsividis
Aussi dans Rayonnement : Calculateur de rayonnement cosmique et de dose de vol, Calculateur de spectre et de filtration des rayons X, Convertisseur d’unités de rayonnement. Les dix instruments
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Le premier article du parcours de lecture de chaque thème. Chaque parcours mène du premier concept à l’état actuel du domaine en cinq ou six articles.
Max Planck et la naissance de la physique quantiqueMax Planck n'a pas voulu bousculer la physique : en 1900, sa solution au rayonnement du corps noir a introduit le quantum, dont il a douté des années.Porteurs de charge 101 : comment l’électricité circule dans les semi-conducteursComment les électrons et les trous se forment dans un semi-conducteur : bandes d'énergie, bande interdite et énergie nécessaire pour libérer un porteur de charge, expliqué clairement.How does a CCD sensor work ? A pixel’s charge can travel 4,096 steps before it is readYour phone reads each pixel where it sits. A CCD passes every pixel's charge, step by step, to an amplifier at the edge of the chip.Les photons sont-ils de la matière ? La réponse a une barre d’erreurLes photons sont-ils de la matière ? Non — mais « sans masse » est une limite mesurée, pas une hypothèse, et le chiffre continue de varier de plusieurs ordres de grandeur.
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Dans les quatre thèmes, du plus récent au plus ancien.
Physique quantiqueThéorème du seuil en correction d’erreurs quantiquesSous le seuil, plus de qubits physiques rendent le qubit logique plus fiable. Les chiffres de la puce Willow de Google (101 qubits, distance 7).Physique quantiqueLe problème de la mesure en physique quantiqueDu postulat de projection à la décohérence et aux mondes multiples : pourquoi la mécanique quantique n'explique pas ce qu'est une mesure.Physique quantiqueMax Planck et la naissance de la physique quantiqueMax Planck n'a pas voulu bousculer la physique : en 1900, sa solution au rayonnement du corps noir a introduit le quantum, dont il a douté des années.Physique quantiqueEinstein contre Bohr : qui a gagné le débat ?Einstein contre Bohr : le débat sur l'intrication et le hasard quantique, de la conférence Solvay de 1927 aux questions encore ouvertes.Semi-conducteursMiniaturisation CMOS : impact sur la microélectroniqueComment la miniaturisation CMOS, de la théorie de Dennard à la loi de Moore, a transformé la microélectronique et où elle atteint ses limites.Semi-conducteursPorteurs de charge 101 : comment l’électricité circule dans les semi-conducteursComment les électrons et les trous se forment dans un semi-conducteur : bandes d'énergie, bande interdite et énergie nécessaire pour libérer un porteur de charge, expliqué clairement.Semi-conducteursLa durée de vie des porteurs minoritaires dans une plaquette de siliciumLa durée de vie des porteurs minoritaires détermine combien de temps un électron ou un trou survit avant de se recombiner dans le silicium.Semi-conducteursLa couche épitaxiale dans les capteurs CMOS : quelles performances ?La couche épitaxiale d'un capteur CMOS est crûe, non implantée : son épaisseur et son dopage fixent le rendement quantique et le courant d'obscurité.Physique quantiquePhysique quantique : les 10 découvertes qui ont tout changéDe l'hypothèse des quanta de Planck à l'effet tunnel, voici les 10 découvertes qui ont fondé la physique quantique et façonné nos technologies.Photonique12 faits stupéfiants sur les rayons gamma qui semblent impossiblesPouvoir de pénétration extrême, chirurgie sans bistouri, étoiles à neutrons : 12 faits stupéfiants sur les rayons gamma, dignes de la science-fiction.Semi-conducteursGraphène vs silicium : propriétés électriques comparéesMobilité, bande interdite, conductivité thermique : les propriétés électriques du graphène comparées au silicium, et pourquoi il ne le remplace pas.Semi-conducteursLa distribution de Landau et la perte d’énergie des particules ionisantesLes particules chargées perdent leur énergie par à-coups en traversant la matière. La distribution de Landau explique ce comportement quantique.