Après le lithium, les chercheurs cherchent désormais un successeur au silicium

S’il y a une chose à retenir avec la crise du Covid sur le marché de l’électronique et de la Tech, c’est qu’il n’est vraiment, mais alors vraiment, pas bon de ne se fier qu’à un seul type de ressource et un seul fournisseur.

Depuis plusieurs semaines, on voit fleurir des études et des recherches concernant les batteries de demain, pour être moins dépendant des matériaux rares en général et du lithium en particulier.

Parmi toutes les approches plus ou moins avancées, on a pu voir que des chercheurs travaillaient notamment autour du soufre ou encore du graphite , des éléments déjà connus pour améliorer les batteries actuelles, alors que d’autres sont partis dans des voies bien plus sinueuses en jetant leur dévolu sur des algues ou encore le sable …

Enfin, le réchauffement climatique et les vagues de chaleurs de plus en plus régulières confortent ceux qui pensent que l’énergie du futur se trouve dans les panneaux photovoltaïques et qu’il suffit d’un coller un peu partout pour être autonome.

Morceau de wafer poli et bloc de silicium pur

Mais il y a un autre domaine qui soufre d’un quasi-monopole que de nombreux chercheurs souhaitent briser, c’est celui des semi-conducteurs. Dans ce domaine, le roi du monde se nomme silicium.

Sans lui, ou plutôt sans les semi-conducteurs, comment dire… Pas de PC, pas de consoles, pas de smartphones, pas de télévisions, etc etc, aucun objet numérique en gros. Retour au modèle Amish comme dirait l’autre…

Du coup, entre les pénuries liées au Covid et les propriétés pas forcément optimales du silicium, le semi-conducteur le plus utilisé sur le marché, des chercheurs se démènent pour lui trouver un successeur et c’est ainsi que l’arséniure de bore cubique est sorti du lot.

Plaque de semi-conducteurs

L’arséniure de bore cubique, le semi-conducteur de demain que tout le monde attendait

L’étude qui nous intéresse aujourd’hui a été publié il y a quelques jours dans le magazine scientifique Science et été conjointement menée par des chercheurs du célèbre MIT (Massachusetts Institute of Technology), en partenariat avec l’université de Houston.

Pour mémoire, en super raccourci, un semi-conducteur est un composé chimique qui se trouve à mi-chemin entre un isolant et un super-conducteur. Ils sont utilisés partout dans l’électronique d’hier et d’aujourd’hui et conviennent plutôt bien à nos appareils de tous les jours.

Néanmoins, l’utilisation du silicium, s’il est facilité par sa grande disponibilité (c’est l’élément le plus abondant de la croute terrestre après l’oxygène) pose quelques problèmes que nous connaissons tous : la surchauffe.

Si votre smartphone ou votre ordinateur chauffe trop, c’est en partie à cause de lui, car il ne conduit pas particulièrement bien la chaleur et c’est donc à cause de lui qu’on a besoin de systèmes de refroidissements de plus en plus perfectionnés, couteux et énergivores.

Cela fait maintenant deux ans que des chercheurs s’intéressent donc à un autre matériau semi-conducteur plein de promesses : l’arséniure de bore cubique.

Arséniure de bore cubique

Après avoir théorisé le fait que celui-ci était meilleur en tout point au silicium, ils ont enfin pu l’expérimenter et les résultats sont sans appel. S’il s'avère juste un peu meilleur que le silicium en ce qui concerne le transfert d’électrons, il serait tout simplement 10 fois plus performant au niveau de l’évacuation de la chaleur.

Le grand chantier de ces prochaines va consister à trouver un moyen pour produire suffisamment de ce nouveau matériau afin de le tester et l’intégrer à grande échelle dans tout un tas d’appareils électroniques, de la simple montre connectée à la voiture électrique en passant par les ordinateurs portables ou les smartphones. Un bel espoir pour l’avenir.

Source : Science