Intérêt composé ; Est-ce que l'avenir des semi-conducteurs se trouve dans le silicium ?
8/7/2023 by Margaux Bereder
La pénurie de semi-conducteurs a mis ces petites merveilles de technologie à la une de tous les journaux, blogs et sites web de technologie, mettant en lumière leur importance cruciale pour la société. Fabriquées le plus souvent à partir d'un seul composé appelé silicium, ces puces ont progressé de manière exponentielle depuis leur mise à disposition commerciale dans les années 1950. À mesure que les chercheurs et les développeurs ont perfectionné les semi-conducteurs pour les rendre plus petits, plus rapides et plus puissants, une nouvelle génération a vu le jour : les semi-conducteurs composés, et nous croyons qu'ils sont l'avenir.
Des transistors aux semi-conducteurs ; où tout a-t-il commencé ??
Avant de nous emballer, il est important de revenir à l'origine de tout cela. En 1874, Karl Braun a découvert et documenté le premier effet de diode à semi-conducteur, conduisant à la première invention d'un dispositif semi-conducteur, le "cat whiskers", breveté en 1901. Les développements en physique quantique ont conduit à l'invention du transistor en 1947 par les laboratoires Bell, et du circuit intégré en 1958 par Jack Kilby de Texas Instruments. Pendant ces années, le germanium, le composé de base des premiers semi-conducteurs, a été remplacé par le silicium en raison de sa capacité à supporter des températures plus élevées, rendant les transistors et les circuits intégrés plus viables commercialement pour de multiples applications. Avançons rapidement de près de 70 ans et l'industrie des semi-conducteurs vaut maintenant la somme ahurissante de 49,0 milliards de dollars, et elle a contribué à révolutionner la société telle que nous la connaissons.
80 % des semi-conducteurs conçus, fabriqués et vendus aujourd'hui sont encore fabriqués à partir de silicium, mais c'est l'autre 20 % qui rend l'avenir des semi-conducteurs si excitant. Ce que le silicium a fait pour les semi-conducteurs était incroyable, mais ce que les matériaux composés ont fait ensuite était révolutionnaire, et nous en sommes seulement aux débuts.
La naissance du semi-conducteur composé
Si l'Amérique est créditée de l'invention du semi-conducteur, le semi-conducteur composé a été inventé au Pays de Galles par un groupe d'entreprises, sponsorisées par le gouvernement gallois. SPTS Technologies, aux côtés de IQE, Newport Wafer Fab et Microchip, ont inventé cette nouvelle génération de semi-conducteurs ; vous voulez un smartphone compatible avec la 5G, la 6G et les satellites Starlink ? Alors, c'est le composé qu'il vous faut. Ces puces prennent en charge des fréquences beaucoup plus élevées tout en consommant beaucoup moins d'énergie par rapport à leurs homologues en silicium, rendant ainsi possible une large gamme d'applications, allant de la recharge de batteries électriques pour les automobiles aux écrans intelligents, en passant par la reconnaissance faciale sur les smartphones, les affichages grand format en vue directe, et même le Metaverse.
Il est difficile de se rendre compte à quel point l'invention des semi-conducteurs composés est incroyable. L'équipe de IQE peut être fière d'être le seul fabricant de semi-conducteurs composés présent dans le monde entier, créant des couches épitaxiales sur des tranches de silicium pour former des épi-tranches. Pour le dire simplement, tandis que les semi-conducteurs traditionnels sont construits en ajoutant et en gravant diverses couches de produits chimiques et de matériaux, les semi-conducteurs composés sont fabriqués en ajoutant un atome à la fois. Oui, des atomes.
Bien que les semi-conducteurs composés ne remplacent pas entièrement le silicium, ils prévaudront dans 4 domaines principaux :
- Connectivité : Tout, de la prise en charge des technologies 5G et 6G à la liaison entre les satellites.
- Puissance : Les semi-conducteurs composés en nitrure de gallium (GaN) soutiennent l'électronique de puissance hautement efficace, contribuant à l'effort mondial de NetZero en raison de leur efficacité.
- Détection : Reconnaissance faciale (et toutes les autres tâches de détection 3D) LiDAR, sûr pour les yeux, pour les véhicules autonomes et détection infrarouge pour les applications de défense et industrielles.
- Affichage : Les MicroLED basés sur des semi-conducteurs composés peuvent atteindre une densité et une efficacité ultra-élevées, ce qui les rend idéaux pour le Metaverse, les dispositifs portables et les affichages intelligents.
L'avenir des semi-conducteurs composés
L'avenir de ces puces de nouvelle génération sera sans aucun doute révolutionnaire. Le Metaverse n'est que la première étape vers la fusion du monde réel et du monde numérique, et les semi-conducteurs composites seront à l'avant-garde de cette possibilité réelle et fluide. Ils contribueront à façonner la prochaine génération de smartphones, en élargissant encore davantage leur vaste gamme de fonctionnalités et de possibilités. Ils permettront aux véhicules électriques d'aller plus loin, de se charger plus rapidement et, avec l'aide de l'IA et des logiciels, de devenir vraiment autonomes. Les avancées dans les dispositifs biomédicaux, les énergies vertes, les applications industrielles et grand public de l'IoT feront toutes des progrès alors que les semi-conducteurs composites seront améliorés, conduisant l'humanité vers un avenir plus sûr et plus respectueux de l'environnement.
