Du silicium vraiment lumineux

Le matériau roi en électronique, c'est incontestablement le silicium. Mais pas en optoélectronique. Car, dès qu'il s'agit d'émettre de la lumière, il cède la place à des composés comme le GaAs ou l'InP, qui offrent une bien meilleure efficacité. C'était du moins le cas avant que STMicroelectronics (STM) n'y mette son grain de sel... ou plutôt de terres rares.

« Nous avons cherché à améliorer les propriétés émissives du silicium grâce à divers additifs. C'est l'utilisation d'ions lanthanides (ou terres rares) qui s'est imposée, résume Salvatore Coffa, directeur de la recherche de STM pour la partie optoélectronique. Les rendements se révèlent alors cent fois supérieurs à la normale, et peuvent même dépasser ceux que l'on connaît avec les composés III-V traditionnels. »

En pratique, ces ions sont implantés dans une couche de SRO (silice dopée aux nanocristaux de silicium), la longueur d'onde émise dépendant des éléments rajoutés : 454 nm pour le cérium, 545 nm pour le terbium et 1 540 nm pour l'erbium.

Mais le plus intéressant, c'est la possibilité, inédite, de réunir diode électroluminescente, guide d'onde et ensemble détecteur/électronique de traitement sur une seule puce, entièrement en silicium. Premier produit visé : l'optocoupleur isolé, dont le coût est d'autant plus appelé à baisser que le procédé s'avère compatible avec le fonctionnement des lignes de fabrication standard de l'industriel.