Enseignant à l'Université Grenoble Alpes au sein de Polytech Grenoble - INP, UGA et chercheur à l’institut Néel (CNRS), Etienne Gheeraert a reçu le Prix Étoile de l’Europe des mains de Frédérique Vidal, ministre de l’Enseignement supérieur de
la Recherche et de l’Innovation le 2 décembre 2021, pour le projet européen GreenDiamond.
Alors que le silicium domine encore largement le marché du semi-conducteur, le carbone pourrait bientôt s’y faire une bonne place avec le graphène, les nanofils de carbone et… le diamant !
Financé par l'Union Européenne et coordonné par le CNRS, le projet GreenDiamond piloté par Etienne Gheeraert, avait pour objectif de développer un convertisseur à base de diamant pour transporter l’électricité produite par les parcs éoliens offshore. Ces derniers utilisent deux convertisseurs haute tension contenant traditionnellement des dispositifs électroniques au silicium. Or, si le silicium est bon marché, c’est un matériau médiocre pour conduire l'électricité à haute tension, ce qui conduit à des pertes importantes lors du transfert.
En comparaison, le diamant présente de nombreux avantages. « À épaisseur égale, la tension supportée par le diamant est environ 30 fois supérieure à celle supportée par le silicium. Ainsi, à tension constante, le composant en diamant peut être 30 fois plus fin que celui en silicium. Cet affinement le rend également plus conducteur, démultipliant encore la réduction des pertes. » explique Etienne Gheeraert.
Dans les petits convertisseurs de puissance utilisés dans les téléphones par exemple, les pertes existent mais ne sont pas rédhibitoires. Dans les convertisseurs plus importants en revanche, des alternatives au silicium sont à l’étude. C’est le cas du GaN pour les petites puissances grand public et du SiC, qui commence à s’implanter dans le véhicule hybride haut de gamme et dans certains convertisseurs industriels. Le diamant sera compétitif sur des applications de plus hautes puissances, comme le rapatriement de l’énergie électrique produite par les parcs éoliens offshore.
Le diamant… pas si coûteux que ça
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, le diamant peut être produit industriellement à des coûts non rédhibitoires. Depuis les années 1970, on sait le fabriquer par « déposition chimique en phase vapeur ». Industrialisé, le procédé a été récupéré par les joailliers il y a quelques années.
Pour les besoins du projet, les chercheurs ont utilisé des wafers de diamant sur lesquels sont déposées des couches de diamant aux propriétés électroniques adaptées. Ces travaux ont donné naissance en 2019 à la start-up Diamfab, hébergée à l’institut Néel, dont le cœur de métier est de fournir aux industriels des plaques de diamant prêtes à être utilisées dans les salles blanches de la filière silicium.
Publié le 6 décembre 2021
Mis à jour le 10 décembre 2021
Récompenser les projets collaboratifs européens
Le trophée des Étoiles de l’Europe vise à récompenser et à valoriser l'engagement européen des équipes de chercheurs qui se sont illustrées par la réussite de leurs projets, à mettre en valeur leurs travaux et à inciter leurs collègues à répondre aux appels à propositions du programme cadre européen pour la recherche et l’innovation. Ces trophées s’adressent uniquement aux projets collaboratifs du programme cadre. Ces derniers ont pour objectif de répondre à des défis technologiques et sociétaux et doivent impliquer des partenaires (dont souvent des industriels) d’au moins trois États membres ou associés de l’Union européenne, avec un budget entre 2 et 15 M€.
Vous êtesVous souhaitezValiderPartager le lienCopierCopiéFermer la fenêtre modalePartager l'URL de cette pageJe recommande cette page :Consultable à cette adresse :La page sera alors accessible depuis votre menu "Mes favoris".Arrêter la vidéoJouer la vidéoCouper le sonJouer le sonChat : Une question ?Chatbot Robo FabricaStatistiques de fréquentation MatomoX (anciennement Twitter)