microélectronique, industries et innovations
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microélectronique, industries et innovations
Quelles formations pour quels métiers dans l’univers de l’infiniment petit ? +de 175 000 emplois dans la filière Microélectronique, La majorité des emplois se trouvent dans nanotechnologies, On parle beaucoup le domaine de la conception des systèmes et des optoélectronique, puces électroniques, ainsi que dans les nombreux systèmes embarqués, des salles blanches… développements de systèmes communicants, logiciels embarqués photovoltaïque, Qui y travaille dans nos « objets capteurs 42% et comment y rentre t-on ? électroniques » : R&D, industrie, 39% il y a des semiComposants Les opérateurs de niveau BAC. Il n’y a pas de > Equipements physique, et Sous traitants conducteurs pré-requis ! Un boulanger ou un coiffeur peuvent Electriques travailler comme opérateur en salle blanche pour mathématiques, partout ! de la production. électronique 19% >Les techniciens de BAC+2. Un DUT en meBTS, DUT, Licence, Equipements sure physique et GEII ou un BTS optique et élecElectroniques Master, Ingénieur, tronique suffisent. Emploi : montage et réglage Doctorant, d’équipements électroniques ou optiques (autoInstitut de recherche,mobile, spatial, aéronautique, multimédia, télécommunications, médical) ; mise au point de proOui, mais encore ? fondeurs, cédés de fabrication ou procédures de tests. fabriquant de composants, Les assistants ingénieurs BAC+3. Une > assembleur, Comment apprend-on à faire L3 physique, physique-chimie, électronique, sciences pour l’ingénieur ou une Licence prode la nanoélectronique ? Technicien de tests, fessionnelle sont conseillées. Emploi : fabriPar où commencer ? technicien process, cation des composants microélectroniques éco-concepteur, Il faut commencer par un bac scientifique, ou optoélectroniques (systèmes embarqués, puis continuer jusqu’à Bac+5 : systèmes communicants, capteurs). ingénieur Les ingénieurs : BAC+5. Intégrer une radio fréquence, >Par une filière en physique générale > jusqu’au niveau Licence, puis s’orienter vers école d’ingénieur en électronique est une ingénieur un Master dans le domaine de la microbonne piste ! Autre : Master recherche ou technico-commercial, électronique et/ou des nanotechnologies. professionnel en électronique, matériaux, De nombreux Masters existent, soit orientés ingénieur physique. vers la technologie ou vers la conception des électronique >Les doctorants : BAC+8. Les doctorants systèmes sur puce. mènent des travaux de recherche sur des domaines comme l’électronique, la photonique, la mécatronique, les nanosciences. Témoignage >Par une filière « classes préparatoires » aux écoles d’ingénieurs, puis une poursuite en école d’ingénieur. Là encore, les écoles offrent diverses spécialisations (techno ou conception). >Il est aussi très intéressant de continuer en thèse de doctorat qui ouvre aux métiers de la recherche mais aussi offre de nombreux débouchés dans l’industrie. crédits photos : © CNRS Photothèque - RAJAU Benoît / « Après une Licence Pro électronique optique et nanotechnologies et plusieurs stages, j’ai obtenu un CDI chez Alcatel-Lucent Bell Labs France au III-V lab où je suis en charge de la caractérisation de photodétecteurs pour les télécom pour un projet ambitieux ainsi que d’une partie des tests de fiablité et de la découpe des composants. J’aime beaucoup mon métier parce que je suis autonome, qu’il y a ce mélange industrie+recherche et que c’est un travail vraiment très intéressant. » Delphine Lanteri. Quelques sites pour aller plus loin : CNFM – FIEEC – ONISEP CNRS FRESILLON Cyril start> Micro et nanoélectronique : un secteur clé de l’économie et de l’industrie en France La microélectronique est partout ! Radiographie des objets qui font notre quotidien. Depuis notre réveil jusqu’à l’extinction des lumières, nous sommes environnés d’objets qui fonctionnent grâce aux composants électroniques. Ces semi-conducteurs sont omniprésents dans notre vie quotidienne. L’industrie des semi-conducteurs détermine la compétitivité des entreprises dans la mesure où la microélectronique s’est répandue dans tous les secteurs d’activités, devenant moteur de l’innovation technologique et industrielle. Avec l’industrie du logiciel, la micro et nanoélectronique assure 90% des innovations réalisées dans des marchés aussi porteurs que l’automobile, la médecine, la logistique, l’énergie. automobile, De plus en plus d’objets électronique spatiale, « intelligents » : avionique, textile intelligent, c’est déjà demain ! bâtiment intelligent, smart cities, L’invention de nouveaux produits ouvre sur de nouveaux marchés. Elle permet sans cesse de transfert d’énergie repenser nos sociétés et modeler le monde de à haute puissance, demain. Jusqu’où allons-nous aller ? L’introduction Les semiconducteurs implants médicaux de la nanoélectronique conditionnera les avancées sont partout ! actifs, futures. Déjà, écrans souples, vêtements intelliAlarme, TV, radio, Appareillage ordinateur, ménager 6% tablette, smart phone, Audio et Vidéo 15% Industrie appareil photo, et médical 17% aspirateur, gents, véhicules solaires, implants humains, cafetière, regorgent de puces devenues de véritables Ordinateurs 24% Automobile 8% calculatrice, microsystèmes, toujours plus miniaturisées et caméscope, « embarquées ». Elles ont quitté l’ordinateur et deviennent nomades. Mais si la R&D a encore chaîne hifi, Défense aérienne un long chemin devant elle, l’innovation électrocarte à puce, et Sécurité 10% nique doit faire mouche avec « développement éclairage LED, durable et maîtrise des technologies » pour gagner la course. Télécoms 20% cellules photovoltaïques, Environnement, société et économie : trio gagnant ! Un poids économique mondial considérable et croissant. Chiffres clés. Richesse produite en milliards de dollars dans le monde et en Europe Fournisseurs de services à la population TIC Transports Energie Sécurité Production manufacturières Automobile Industrie Défense Aéronautique Médical Equipement électroniques 6300 md$ EU > 1600 md$ La croissance de la microélectronique est aujourd’hui le levier de la croissance mondiale 1600 md$ EU > 315 md$ 300 md$ EU > 40 md$ Composants micro électroniques Avec 265 milliards de dollars de CA mondial (3 millions d’emplois), ce secteur génère plus de 1300 milliards de dollars de CA dans les industries électroniques (18 millions d’emplois) et 5000 milliards de dollars dans les services (100 millions d’emplois). Outre l’importance de son CA mondial, la croissance du secteur des semi-conducteurs est spectaculaire et l’effet de levier est tel que les spécialistes l’appelle « la pyramide inversée de la filière silicium ». Cette industrie contribue à plus de 10 % de la richesse mondiale ! Quelques sites pour aller plus loin : CNFM – SITELESC – FIEEC – CNRS crédits photos : © CNRS Photothèque - FRESILLON Cyril / PERRIN Emmanuel start> Porte ouverte sur « l’aventure Nano » : la miniaturisation des objets Qu’est ce que c’est ? On ne peut dissocier microélectronique et nanoélectronique : les « micro » étant indispensables pour la mise en oeuvre des « nanos » ! A cette échelle, la physique classique ne s’applique plus et il faut appliquer la physique dite quantique. Comment fabrique t’on des produits à ce niveau de précisions ? En copiant la nature ! C’est la voie ascendante ; on part des atomes et des molécules, puis on les intègre pour créer des systèmes plus grands. ai n m hu on 1m re 10cm tu 1cm êt re pa pi ll pu ce ev eu 10µm 100µm 1mm vo i 10nm 100nm 1µm ch lu ce l AD N le in x e e ul 0,1nm 1nm pr ot é éc ol Monde du vivant ph ot ot ra ns is to m r ic ro pu pr o ce ce po ss ur eu r ca rt e té ba lé nc ph ai on re e po rt ab le Nanosciences, Nanotechnologies, systèmes électroniques, puces électroniques, transistors, Atomes, molécules, nanomètre, Nanosciences, Nanotechnologies, systèmes électroniques, puces électroniques, transistors, Atomes, molécules, nanomètre, Nanosciences, Nanotechnologies, systèmes électroniques, puces électroniques, transistors, Atomes, molécules, nanomètre Voie ascendante Nanomonde m Accéléromètres pour airbags, vêtements communicants, gélules caméras pour micro-camescope à des fins médicales, biopuces pour analyse biologique... autant de dispositifs où les nanosystèmes cohabitent désormais, et probablement pour longtemps, avec les microsystèmes. Le Nanomonde : question d’échelles ag re la se ga ato m rà t e bo d’at om îte es qu an t iq na ue no tr an si st or C’est la fabrication d’objets indiscernables à l’œil nu. L’Homme travaille ici à l’échelle de l’infiniment petit (« nano » vient du grec qui signifie très petit) permettant un condensé d’intelligence, de performance, d’innovation et une réduction drastique des coûts de production. Au carrefour de la physique et de la chimie, un nouveau défi s’annonce pour la microélectronique, porteur de découvertes, d’applications et d’emplois : la nanoélectronique. Produits fabriqués par l’homme Voie descendante Le nanomonde est le monde des objets, en comparaison au monde du vivant, dont la taille est environ 10 000 fois plus petite que l’épaisseur d’un cheveu et 100 fois plus petite que la molécule d’ADN. Dans ce monde, on est à l’échelle des atomes. A l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre, soit 0,000 000 001, abrégé « nm »), certains phénomènes et effets sont inattendus, parfois fascinants. De la micro à la nanoélectronique : transistor et circuit intégré (puce) La voie descendante, quant à elle, est le socle de notre révolution technologique : l’ordinateur est le résultat le plus remarquable de cet effort de miniaturisation. On part du matériau (silicium issu du sable) que l’on découpe en tranches fines sur lesquelles on sculpte, on grave et on fabrique des centaines de puces dans « les salles blanches », un espace où le moindre grain de poussière compromet le bon fonctionnement du circuit ! Le saviez-vous ? Quelques sites pour aller plus loin : Ministère de l’éducation nationale, de l’enseignement supérieur et de la recherche CNFM – CNRS - CEA Un microprocesseur (système intégré) aujourd’hui contient plus d’1 milliard de transistors sur une plaquette de silicium. A vous d’imaginer ce que contient votre ordinateur, smartphone, wii... bonnes découvertes ! L’industrie de la microélectronique n’a cessé de produire des transistors de plus en plus petits (« interrupteur » électrique) pour les intégrer dans des circuits de plus en plus puissants qui, en quelques décennies, ont conquis la plupart de nos objets quotidiens : lampes, téléphone, automobile, carte bancaire... Depuis 30 ans, tous les 18 mois, la puce voit doubler le nombre de transistors sur sa surface, devient plus puissante et coûte de moins en moins cher : de la valeur d’une maison elle est passée à celle d’un... post-it ! crédits photos : © CNRS Photothèque - FRESILLON Cyril / PERRIN Emmanuel L. Bonvillain/Roux Design/ESIEE ; au centre photo black silicium © ESIEE Paris. start>