La recherche sur les semi-conducteurs limpides comme le cristal
L'importance du carbure de silicium dans l'industrie électronique ne doit pas être sous-estimée. Le carbure de silicium (SiC) offre un potentiel d'amélioration énorme quant à l'efficacité et la palette d'applications possibles pour l'électronique de puissance et les technologies de capteurs électroniques. Le carbure de silicium se trouve peu à l'état naturel, mais alors que sa fabrication et son utilisation sont centenaires, son importance dans l'industrie a explosé pour jouer un rôle primordial dans les technologies de l'énergie et du transport et va encore s'accroître dans le siècle a venir. Il existe sous plusieurs formes cristallines. Le polytype le plus utilisé aujourd'hui est le cristal hexagonal, mais en utilisant les formes cubiques ou bêta, un bond en avant important pourrait être réalisé dans l'exploitation de tout le potentiel du carbure de silicium. Au cours du projet SOLSIC, l'objectif principal avait été de développer des gros cristaux et des galettes de SiC cubique pour faire bénéficier la technologie des semi-conducteurs à oxyde métallique du potentiel de ce cristal. Les chercheurs du CEA de Grenoble (France) ont examiné les protocoles de fabrication du polytype bêta de ce matériau semi-conducteur. Basée sur un dispositif industriel mis en place par le partenaire Cyberstar, la croissance des cristaux s'est faite sur une zone flottante de silicium. Cette technique alternative permet d'obtenir une grande pureté car les impuretés sont beaucoup plus solubles dans la zone fondue que dans le cristal. Les paramètres du milieu de croissance des cristaux, par exemple la densité solide et liquide, la forme des cristaux, la vitesse de croissance, la vitesse de rotation, la durée de refroidissement et l'atmosphère ambiante ont été contrôlés par ordinateur. Le système a été chauffé sur une plage de deux mégahertz. L'accès à la zone centrale de cristallisation constituait une innovation. Les unités supérieures et inférieures peuvent tourner séparément à très faible vitesse et les protocoles de rotation pouvaient être modifiés afin de contrôler la convection forcée dans le silicium. Un avantage supplémentaire est que le système peut être utilisé pour d'autres cristaux où un solvant est nécessaire. Par exemple le carbure de titane, utilisé pour sa capacité résistante de coupe industrielle, le carbure de zirconium utilisé pour la même raison ainsi que comme revêtement du combustible d'uranium dans l'industrie nucléaire. Le carbure de silicium a révolutionné la manière dont nous vivons. Avec les progrès dans la production de ce cristal, il y a de fortes chances que ce développement se poursuive.
