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Composants en silicium : vers un procédé de production à bas coût

Composants en silicium : vers un procédé de production à bas coût

Ce fragment de silicium fond en refroidissant

© Patrick Gillooly

Les chercheurs du MIT développent un nouveau procédé pour fabriquer les composants en silicium. Il consiste à faire fondre le silicium… en le refroidissant ! Ce procédé pourrait réduire les coûts de production dans l’électronique, mais surtout le photovoltaïque.

En général, les matériaux fondent, c'est-à-dire passent d'un état solide à un état liquide, quand on les chauffe. Mais certains font le chemin inverse : ils fondent quand on les refroidit. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert que c'était le cas du silicium. A condition d'y dissoudre certaines concentrations de cuivre, de fer et de nickel. En perspectives, une réduction des coûts de production des composants en silicium dans l'électronique et surtout le photovoltaïque.

Un matériau sandwich

Les chercheurs ont testé un matériau "sandwich" : le cuivre, le fer et le nickel ont été placés entre 2 fines couches de silicium. Le matériau a d'abord été chauffé pour dissoudre les métaux dans le silicium. Mais en restant sous le point de fusion du silicium. Ensuite, les chercheurs ont refroidi l'ensemble, provoquant la fusion.

Des impuretés piégées

Leur constat est double. D'abord, selon les chercheurs, leur matériau composé fond à 900°C au lieu de 1 414°C d'ordinaire pour le silicium. D'où une économie d'énergie. Ensuite, les impuretés migrent vers une portion liquide, séparée des zones de pur silicium. Des goutelettes semblent aspirer les impuretés. Cette découverte pourrait déboucher sur des procédés de production à base de silicium moins pur, et donc moins cher. Au cours du procédé, le silicium serait purifié naturellement par la présence de ces inclusions liquides. Reste à connaître leur stabilité.

Thomas Blosseville

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