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Le silicium s'attaque aux LED

Ridha Loukil

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Le silicium s'attaque aux LED

Les LED utilisent des semi-conducteurs rares et chers. Leur coût les cantonne à des applications de niches comme les phares de voitures.

© D.R.

Des chercheurs canadiens développent une ampoule à base de silicium plus économique que celle à LED.

Une ampoule électrique qui consomme 90 % moins d'énergie que les ampoules à incandescence traditionnelles et qui dure vingt ans. C'est ce que propose de mettre au point la start-up canadienne Group IV Semiconductor, avec le soutien financier de la société pétrolière EnCana et l'organisme gouvernemental Technologies du développement durable du Canada.

Ce projet présente l'originalité d'utiliser comme source de lumière le silicium, un semi-conducteur largement banalisé dans la fabrication des puces électroniques. Il promet le développement dans trois ans d'une ampoule prototype qu'il sera possible de produire ensuite à des coûts acceptables pour le grand public.

Les diodes électroluminescentes (LED en anglais) constituent actuellement la seule solution d'éclairage à semi-conducteur sur le marché. Elles font appel à des semi-conducteurs rares comme l'arséniure de gallium-aluminium, le phosphure d'indium ou le nitrure de gallium-indium, dont le coût élevé de fabrication les cantonne à des applications de niches (éclairage automobile, feux de signalisation, rétro-éclairage d'écrans LCD...).

Une alternative économique prometteuse

« De par la nature de la technologie, il sera difficile de réaliser des lampes à Led offrant la même luminosité et la même qualité de couleur que les lampes traditionnelles, à des prix compatibles avec un marché de masse comme celui de l'éclairage », estime Stephen Naor, PDG-fondateur de Group IV Semiconductor.

Le silicium offre une alternative économique prometteuse. « Depuis dix ans, les scientifiques réfléchissent sur son utilisation comme source de lumière. Mais ils ont toujours buté sur la difficulté à en maîtriser les propriétés photoniques au niveau cristallin », affirme Stephen Naor.

Grâce à des recherches menées depuis plusieurs années avec les universités Mc Master et Carleton, à Ottawa (Canada), Group IV Semiconductor estime avoir franchi cet obstacle. Le principe consiste à faire passer un courant électrique dans une couche de cristaux de silicium à l'échelle nanométrique. Ces cristaux réagissent à l'invasion des électrons par l'émission de photons. Selon la société, le rendement lumineux atteint 85 %, contre seulement 5 % pour les lampes à incandescence et 20 à 25 % pour les lampes à fluorescence.

Bénéficiant d'un apport financier de 9,1 millions de dollars canadiens, Group IV Semiconductor travaille avec le centre canadien de fabrication de dispositifs photoniques pour réaliser une ampoule au silicium qui remplacerait à l'identique l'ampoule classique. La commercialisation est prévue dans cinq ans par l'intermédiaire d'un grand spécialiste de l'éclairage comme Philips, General Electric ou Osram.

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