Voir la source de Électronique (technique)

== Historique ==
{{article connexe|Histoire de l'électricité}}
L'électronique, au sens qu'a pris ce mot, remonte à l'invention du premier composant capable d'amplifier un signal électrique, et, par conséquent, d'entretenir une oscillation, la [[Triode (électronique)|triode]] de [[Lee De Forest]] en 1907<ref name=":0">{{Ouvrage|auteur1=Jean-Yves Fourniols|auteur2=Christophe Escriba|titre=Systèmes électroniques analogiques|sous-titre=Amplification, filtrage et optronique|passage=22-23|lieu=Toulouse|éditeur=Presses universitaires du Mirail|date=2012|pages totales=371|isbn=978-2-8107-0225-1}}</ref>. Cette possibilité va transformer les [[télécommunications]], [[télégraphe]], [[téléphone]] et [[radiodiffusion]], son premier domaine d'application, avant de se diffuser dans le domaine des [[Machine à calculer|machines à calculer]], qui deviennent [[ordinateur]]s et dans celui des [[automates]], qui contrôlent toute sorte de processus.

=== L'époque du tube ===
[[Fichier:VacuumTube.jpg|vignette|upright=.75|[[Pentode]] 6146-B.]]
{{article détaillé|Historique des tubes électroniques}}
L'électronique surgit d'emblée comme une industrie. Les derniers inventeurs du {{s-|XIX}} comme [[Thomas Alva Edison|Edison]] ou [[Alexander Graham Bell|Bell]] ont prospéré grâce aux brevets, et ont construit de grandes organisations qui les exploitent et ferment la voie aux nouveaux arrivants. L'invention du [[tube électronique]] va donner lieu à des batailles juridiques, paralysantes jusqu'à la [[première Guerre mondiale]]. Les mesures d'urgence que prend le gouvernement américain en 1916 débloque la situation afin que l'industrie produise des systèmes de communication radio pour la marine. La paix revenue, ces capacités servent à lancer, à partir de 1920, la radiodiffusion, premier usage domestique de l'électronique. Pour maintenir leur position, les industries rivales, [[General Electric]] et [[American Telephone & Telegraph|AT&T]], organisent des laboratoires de recherche où les ingénieurs appliquent les découvertes de la physique, et orientent la recherche plutôt vers le perfectionnement des produits existants, que vers l'exploration de nouvelles voies{{sfn|Colett|2003}}.

Dès l'application de l'électronique à la radiodiffusion émerge une ''électronique populaire'' construite par des [[radio-amateur]]s et des bricoleurs. Avec le [[poste à galène]], c'est le seul à utiliser encore un [[semiconducteur]]{{sfn|Colett|2003}}. Des publications comme ''La radio mais c'est très simple'', d'[[Eugène Aisberg]], dont la première édition remonte à 1936, aident les amateurs à se perfectionner. Ce secteur fonctionne plus par échange de recettes et de procédés et expérimentation libre que par assimilation des résultats de la physique théorique. La [[guitare électrique]] émerge ainsi avant la fin des années 1920, suivie par une quantité d'instruments de musique comme le [[theremin]] ou les [[ondes Martenot]]<ref>{{Ouvrage|prénom1=Laurent de|nom1=Wilde|lien auteur1=Laurent de Wilde|titre=Les fous du son|sous-titre=d'Edison à nos jours|lieu=Paris|éditeur=[[Éditions Grasset|Grasset]]|année=2016|isbn=}}.</ref>.

=== L'époque du transistor ===
[[Fichier:Sylvania_2N34_Transistor.jpg|vignette|upright=.75|Transistor 2N34 de 1953.]]
L'utilisation des semiconducteurs ouvre l'époque de l'[[État solide (électronique)|électronique à l'état solide]], qui s'oppose à l'électronique à tubes par sa taille réduite et son fonctionnement à basse tension. L'électronique à l'état solide permet d'augmenter considérablement le nombre des composants sur un circuit de même taille, et consomme beaucoup moins d'énergie que le tube{{note|groupe=alpha|Une double triode de faible puissance (ECC 8080 Telefunken), consomme {{unité|2.1|W}} pour le chauffage de la cathode.}}.

[[Ferdinand Braun]] avait décrit la diode à cristal dès 1878, mais l'invention du tube, plus susceptible d'une production industrielle, l'avait fait considérer comme obsolète. La physique quantique donne dans les années 1920 une théorie à la circulation des électrons dans les métaux et explique le phénomène ; les laboratoires Bell ont constituent un groupe d'étude en 1936{{sfn|Brinkman|1997|p=1858}}. Des recherches analogues ont lieu en Allemagne, en Angleterre et dans d'autres pays.

La [[seconde Guerre mondiale]] mobilise les chercheurs pour le [[radar]]. Les tubes électroniques ne fonctionnent pas aux très hautes fréquences que les ingénieurs veulent atteindre, encourageant à reprendre les recherches sur les redresseurs à l'état solide, avec deux matériaux, le germanium et le silicium{{sfn|Brinkman|1997|p=1859}}. À la paix, les laboratoires reprennent leurs travaux. [[Julius Edgar Lilienfeld]] avait déposé un brevet de dispositif à effet de champ en 1926, mais le principe exige de contrôler parfaitement la conductivité de la couche superficielle du cristal. La recherche sur l'état de surface débouche fortuitement sur un nouveau principe{{sfn|Brinkman|1997|p=1860}}.

La structure du premier {{lien|trad=Point-contact transistor|fr=transistor à pointes}}{{sfn|Fleutry|1991|p=653}} sur cristal de [[germanium]] que développent [[John Bardeen]] et [[Walter Brattain]] aux [[Laboratoires Bell]] fin 1947 reste très proche de la diode du [[récepteur à cristal]] de [[galène]]. À la suite de cette expérience, [[William Shockley]] élabore la première théorie du fonctionnement du transistor bipolaire{{note|groupe=alpha|Gardée secrete au départ, la théorie sera publiée fin 1950 sous le titre ''{{langue|en|Electrons and holes with application to transistor electronics}}'' (''Électrons et trous avec leur application à l'électronique à transistors'').}}{{,}}{{sfn|Brinkman|1997|p=1861}}. Six mois plus tard, le même laboratoire produit un {{lien|trad=Grown-junction transistor|fr=transistor à jonction tirée}}{{sfn|Fleutry|1991|p=337}}, dont les [[Jonction p-n|jonctions]] sont constituées à la fabrication du cristal. En 1951, le laboratoire concurrent de General Electric et RCA met au point un {{lien|trad=Alloy-junction transistor|fr=transistor à jonctions par alliage}}{{sfn|Fleutry|1991|p=22}}, dans lequel des apports forment les jonctions de part et d'autre d'un substrat. En 1954, Bell dépose les premiers brevets pour le {{lien|trad=Diffused junction transistor|fr=transistor à jonctions par diffusion}}{{sfn|Fleutry|1991|p=199}}. Ce procédé va permettre la fabrication en masse. Bell est alors contraint par les autorités de céder des licences d'exploitation pour ses brevets de transistors. Parmi les acquéreurs, une compagnie japonaise qui deviendra [[Sony]]. Un nouveau venu, [[Texas Instruments]] produit le premier transistor au [[silicium]]. En 1959, [[Jean Hoerni]], de [[Fairchild Semiconductor]], met au point le ''[[planar (transistor)|procédé planar]]'', qui permet la fabrication de plusieurs transistors sur le même substrat et sera ensuite constamment perfectionné{{sfn|Fleutry|1991|p=647-648}}. La même année, Bell Labs produit un [[transistor à effet de champ à grille métal-oxyde]], selon l'idée initiale de Lilienfeld ; mais ce procédé ne sera optimisé industriellement que vers 1985{{sfn|Brinkman|1997|p=1862}}.

À partir de 1954, le transistor se diffuse dans le grand public avec la {{lien|trad=transistor radio|fr=radio à transistors}} portable qu'a lancée Sony{{sfn|Brinkman|1997|p=1861}} : {{citation|le premier récepteur radio à transistor qui sera bientôt vendu en France en grande série fonctionnera plus de {{unité|500|heures}} avec 3 piles de [[lampe de poche]] !}} annonce un magazine<ref>{{article|prénom1=Henri |nom1=François |titre=L'électronique et les systèmes nerveux synthétiques |périodique=La Cité. Revue de la Cité Universitaire de Paris|mois=janvier |année=1957 |passage=86 |lire en ligne=https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k97836459/f83}}.</ref>.

Le transistor va remplacer le tube dans presque toutes ses applications. En 1984, le ''Répertoire mondial des transistors'' contient plus de {{nb|27000|références}}.

=== L'époque du circuit intégré ===
[[Fichier:IC Nanotecnology 2400X.JPG|vignette|upright=0.75|Plaquette de silicium d'un circuit intégré.]]
Dès les premières années de l'électronique à semiconducteurs, l'ingénieur britannique {{lien|Geoffrey Dummer}} présente le projet de fabriquer des montages électroniques complet dans un seul bloc solide, plus fiable que la multiplicité de composants soudés sur des supports.

[[Jack Kilby]], de Texas Instruments, montre en 1958 le premier [[circuit intégré]], un oscillateur complet fabriqué en laboratoire sur une plaquette de germanium. C'est une preuve de la viabilité de son idée originale : un semi-conducteur peut servir à constituer non seulement des transistors et des diodes, mais aussi des résistances et des condensateurs, tous les éléments d'un circuit complet<ref>{{lien web|langue=en |url=https://news.ti.com/blog/2019/09/17/from-concept-to-cosmos-how-jack-kilbys-integrated-circuit-transformed-electronics-industry?keyMatch=THE%20CHIP%20THAT%20JACK%20BUILT&tisearch=Search-EN-everything|titre=From concept to cosmos: How Jack Kilby's integrated circuit transformed the electronics industry |année=2019 |consulté le=4 novembre 2020}}.</ref>. Son circuit n'est cependant pas un circuit intégré monolithique : il comprend plusieurs éléments semiconducteurs assemblés dans un boîtier<ref>{{lien web|langue=en |prénom1=Federico |nom1=Faggin |lien auteur1=Federico Faggin |titre=The MOS Silicon Gate Technology and the First Microprocessors |année=2015 |url=http://www.intel4004.com/The_MOS_Silicon_Gate_Technology_and_the_First_Microprocessors.pdf}}.</ref>.

Au début des années 1960, la perspective de réaliser des circuits intégrés à grande échelle déclenche [[Histoire des bourses de valeurs#JFK face à la bulle sur l'électronique de 1961|un enthousiasme boursier pour l'innovation électronique]]{{sfn|Brinkman|1997|p=1863}}.

Le [[procédé planar]] permet de fabriquer de nombreux composants sur un seul support. On coupe ensuite le support en transistors isolés. Pour créer un circuit, il faut pouvoir isoler chacun des transistors pour qu'ils fonctionnent indépendamment. [[Robert Noyce]] ayant trouvé un procédé, Fairchild Electronics met sur le marché le premier circuit intégré monolithique, une [[porte logique]], en 1962. C'est le procédé qui permet l'intégration à grande échelle et la fabrication en masse. Le remplacement des transistors à jonction par des transistors à effet de champ à oxyde de silicium, plus simples à fabriquer et plus petits, permet de proposer des circuits de plusieurs centaines de milliers de composants, dont les prototypes et les masques sont réalisés par [[lithographie à faisceau d'électrons]], et qui, une fois au point, sont diffusés par centaines de milliers d'unités{{sfn|Faggin|2015}}.

Le développement du circuit intégré provoque une accélération de la spécialisation de l'électronique. Des équipes optimisent les circuits et les autres électroniciens les considèrent comme des composants, à assembler selon leurs caractéristiques publiées. La théorie des circuits, dès lors, peut se baser sur des entités mathématiques, comme l'[[amplificateur opérationnel]] idéal, ou, pour la logique, des [[porte logique|portes logiques]] ou des [[Bascule (circuit logique)|bascules]].

=== Dérivations ===
L'électronique a créé les moyens de son propre développement, en premier lieu avec des instruments de mesure comme l'oscilloscope, qui, en rendant visible la trace des variations de tension électrique, donne corps à la notion de signal, mais aussi avec la possibilité d'effectuer des mesures sur des phénomènes fugaces.

Le développement de l'électronique a permis celui de la science et des techniques de [[télécommunications]], puis la naissance de l'[[informatique]].

L'électronique s'est d'abord appliquée aux réseaux téléphoniques, permettant le [[multiplexage]] des signaux, qui multiplie le nombre de communications possibles sur une même ligne. Cette application amène la théorie de l'échantillonnage et celle de l'information. Les commutateurs des lignes téléphoniques sont des automates d'autant plus complexes que, pour optimiser l'utilisation des lignes, on admet que plusieurs chemins sont possibles pour réaliser une liaison. Électromécaniques aux débuts, ils réalisent les commutations plus rapidement avec l'électronique logique. La théorie de l'information et l'algorithmique sont les fondements de l'informatique.

L'informatique, devenue une discipline abstraite, détachée de son support matériel, a produit les concepts et les méthodes nécessaires au développement de l'électronique elle-même : concept de système, logiciels de simulation de circuits, méthode de traitement de signal{{etc}}

Le développement actuel de l'électronique implique :
* la recherche d'une intégration croissante des composants, qui passe par la compréhension fine des mécanismes et phénomènes en œuvre au niveau de la physique moléculaire ou électronique (développement de [[nanotechnologie]]s) ;
* la nécessité d'utiliser le plus efficacement possible l'énergie électrique.
Certains envisagent un changement complet de principes de base, passant de l'électronique logique au [[Calculateur quantique|calcul quantique]].