Les 5 principaux atouts du diamant
GAIN DE VOLUME ET DE POIDS
RÉSISTANCE AUX HAUTES TEMPÉRATURES
RÉSISTANCE AUX RADIATIONS
RÉSISTANCE AUX HAUTES TENSIONS
APPLICATIONS QUANTIQUES
Gain de volume et de poids
Des composants électroniques en diamant pour des convertisseurs plus légers et moins volumineux.
Le volume et le poids d’un convertisseur de puissance peuvent être réduits de 80% en utilisant des composants actifs en diamant plutôt qu’en Silicium. Ceci est rendu possible grâce aux propriétés intrinsèques du diamant qui permettent :
- D’utiliser moins de matériau semi-conducteur
- De réduire voir de s’affranchir du système de refroidissement
- De réduire la taille des composants passifs
Ex : électronique de puissance embarquée dans les avions, les voitures électriques, les trains, les satellites.
Haute température
Des composants en diamant capable de fonctionner dans des environnements à très hautes températures.
Le diamant est un matériau stable à haute température dont les performances électriques ne se dégradent pas à des températures supérieures à 200°C contrairement à tous les autres matériaux semi-conducteurs.
Ex : tête de forage ou de prospection pétrolière, exploration spatiale (Vénus).
Rayonnement
Des composants en diamant très robustes aux rayonnements.
Nul besoin de « durcir » les composants, ceux en diamant peuvent fonctionner sous des taux de radiations supérieurs à 1 Mega Gray (MGy).
Ex : monitoring de réacteurs nucléaires, aérospatiale.
De plus le fait que le diamant soit un matériau dit grand gap et dont les porteurs de charges ont des mobilités très élevés en font un excellent candidat pour fabriquer des détecteurs hautes énergies.
Ex : physique médicale (dosimètre, radiotherapy monitoring).
Haute tension
Des composants en diamant capables de supporter plusieurs milliers de volts.
Les propriétés intrinsèques du diamant ainsi que notre savoir-faire sur son dopage permettent d’envisager des composants capables de bloquer des tensions de plusieurs milliers de volts tout en étant capable de gérer des densités de courant de plusieurs centaines voire milliers d’ampères par cm². De plus de tels composants permettent de réduire les pertes en commutation de 95% par rapport à des composants en silicium.
Ex : train grande ligne, réseau électrique HVDC.
Quantique
Le diamant au service des applications quantiques.
Le diamant, de par ses propriétés exceptionnelles et sa facilité à contenir des atomes d’azote, est le candidat idéal pour des applications quantiques ne nécessitant ni basse température ni vide poussé. En effet, le centre NV dans le diamant agit comme une entité à part entière et possède un électron de spin variable. Cet état quantique (spin) du centre NV permet le stockage de l’information mais permet aussi de détecter et de quantifier des champs électriques et/ou magnétiques.
Ex : super ordinateur quantique, magnétométrie, microscope quantique.