12 août : Comment les révolutions de l'information et des communications ont-elles été possibles : les semi-conducteurs
     
 

 

Conférencier :
Claude Weisbuch


Directeur de recherches au CNRS.

Diplômes :
Ancien élève de l'École Normale Supérieure, Docteur d'État ès Sciences Physiques (1977).

Biographie :
Né le 23 août 1945 à Boulogne Billancourt.
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Mai-juin 1998 : professeur invité a Hongkong.
- 1992-1998 : Directeur Scientifique de la Direction de la Recherche et de la Technologie (DRET), puis conseiller scientifique de la Délégation Générale pour l'Armement (DGA), Ministère de la Défense.
- Juillet-novembre 1991 : Titulaire de la chaire NTT à l'Université de Tokyo.
- 1984-1996 : Maître de Conférences de Physique à l'École Polytechnique en physique des solides, science des matériaux, microélectronique.
- 1983-1992 : Chef du Laboratoire de Physique à THOMSON-CSF, recherches sur les composants électroniques quantiques.
- 1981-1983 : Directeur de Recherches en charge du pilotage des recherches exploratoires à la Compagnie de Saint-Gobain de 1981 à 1983.
- 1979-1981 : Recherche aux laboratoires Bell à Murray-Hill (USA) sur les "puits quantiques".
- 1970-1979 : Enseignant à l'Université Paris VII.
- 1969 - 1979: Recherches à l'École Polytechnique dans le domaine des propriétés optiques fondamentales des composés semi-conducteurs.
- 1969-1970 : Enseignant à l'Université d'Orsay en physique atomique, électromagnétisme, méthodes mathématiques de la physique.
Claude Weisbuch a dirigé quatre écoles internationales de physique.

Spécialités :
Ses travaux actuels portent sur le contrôle et la modification de l'interaction lumière-matière dans les matériaux nanostructurés, micro cavités et cristaux photoniques, en vue de leur application à de nouveaux phénomènes fondamentaux (comme la compression de photons) et à des nouveaux concepts d'émetteurs de lumière.

Associations :
"Fellow" de l' American Physical Society, membre du conseil pour les Applications de l' Académie des Sciences (CADAS).

Prix :
- Prix Welker (Berlin, 1999) "pour ses contributions fondamentales à la compréhension de la physique des structures semi-conductrices quantiques et le développement de nouveaux concepts en composants optoélectroniques ".

Publications :
Claude Weisbuch a publié environ 140 articles scientifiques, 5 livres, dont Quantum semiconductor Structure (avec B. Vinter), Academic Press, Boston, 1991, Confined Electrons and photons (avec E. Burstein), Plenum press, New-York, 1995.

 
 
 

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Les révolutions de l' information et des communications sont un des faits marquants du siècle et vont continuer à bouleverser dans ce nouveau siècle tous les domaines de l'activité humaine, y compris nos modes de vie.

Ces révolutions sont nées du codage de l'information sous forme de paquets d'électrons (les " grains " d'électricité) ou de photons (les " grains " de lumière) (quelques dizaines de milliers de chaque pour l'élément d'information, le " bit "), et la capacité de manipuler et transmettre ces paquets d'électrons ou de photons de manière de plus en plus efficace et économique. À la base de cette capacité se trouvent les matériaux semi-conducteurs. Rien ne prédisposait ces matériaux à un tel destin : ils ont des propriétés " classiques " médiocres, que ce soit mécaniques, thermiques, optiques ou électriques. C'est justement les propriétés moyennes des semi-conducteurs qui les rendent " commandables " : par exemple, leur comportement électrique a longtemps semblé erratique, car très sensible aux " impuretés ". Cette capacité à changer de conductivité électrique, devenue " contrôlée " par la compréhension physique des phénomènes et l'insertion locale d'impuretés chimiques, permet de commander le passage de courant par des électrodes. On a alors l'effet d'amplification du transistor, à la base de la manipulation électronique de l'information. La sensibilité des semi-conducteurs aux flux lumineux en fait aussi les détecteurs de photons dans les communications optiques, et le phénomène inverse d'émission lumineuse les rend incontournables comme sources de photons pour les télécommunications, et bientôt pour l'éclairage.

Les progrès des composants et systèmes sont liés aux deux démarches simultanées d'intégration des éléments actifs sur un même support, la " puce ", et de miniaturisation. Une des immenses surprises a été le caractère " vertueux " de la miniaturisation : plus les composants sont petits, meilleur est leur fonctionnement ! On a pu ainsi gagner en trente-cinq ans simultanément plusieurs facteurs de 100 millions à 1 milliard, en termes de complexité des circuits, réduction de coût (la puce de plusieurs centaines de millions de transistors coûte le même prix qu'un transistor dans les années 60), fiabilité, rendement de fabrication. Le problème des limites physiques est cependant aujourd'hui posé : jusqu'où la miniaturisation peut-elle continuer ? Combien d'atomes faut-il pour faire un transistor qui fonctionne encore ? Y-a t'il d'autres matériaux que les semi-conducteurs qui permettraient d'aller au delà des limites physiques, ou encore d'autres moyens de coder l'information plus efficaces que les électrons ou les photons ? Ce sont les questions que se pose aujourd'hui le physicien, cherchant à mettre en difficulté un domaine d'activité immense qu'il a contribué à créer.