Dans le domaine industriel, les substrats monocristallins font aujourd’hui figure de matériaux de base. Les wafers, en particulier composés de silicium, se sont notamment fait une place de choix dans le secteur de la fabrication d’éléments électroniques. Un tour d’horizon de leurs points forts peut être fait pour mieux comprendre leur importance.
L’utilité des substrats de silicium
Le
wafer silicium constitue un élément incontournable dans le domaine industriel. Il est utilisé sous la forme de support, aussi bien pour les circuits intégrés que les semi-conducteurs et les transistors. Ces disques fins utilisent un matériau semi-conducteur comme le silicium pour mettre au point des microstructures variables en fonction des méthodes choisies et de leurs caractéristiques propres. Diverses techniques sont possibles pour mener à bien la fabrication de ces microstructures, en ayant recours par exemple à la gravure, au dopage (ajout d’impuretés), à la déposition chimique ou encore à la photolithographie (transfert d’image pour former les zones des composants électroniques). Les substrats monocristallins occupent aujourd’hui un rôle crucial dans la fabrication de composants destinés aux technologies de pointe. Il s’agit en effet des matériaux les plus fréquemment employés à ce jour pour fabriquer des puces d’ordinateurs ainsi que des cellules photovoltaïques.
Un grand nombre d’applications possibles
Le principal avantage de ces substrats cristallins réside dans la diversité de leurs applications, en phase avec les besoins rencontrés par les industries de pointe. En fonction des matériaux employés, il est envisageable de les doter de caractéristiques particulières comme la conduction électrique ou bien la conductivité des ondes. La plus grande part de la production mondiale de wafers est dédiée à la fabrication de cellules solaires, des éléments de base afin de créer des panneaux photovoltaïques de dernière génération permettant d’alimenter un site en énergie propre. Les wafers trouvent une autre application importante dans la fabrication des semi-conducteurs dont ils constituent l’un des composants indispensables. Les entreprises de différents secteurs peuvent passer par des fabricants spécialisés pour se fournir en substrats monocristallins. Les wafers se trouvent fréquemment employés dans le domaine de l’électronique, des nanotechnologies ainsi que des biotechnologies.
Les wafers utilisés pour les technologies de pointe
En jouant un rôle prépondérant dans de nombreux secteurs industriels, les wafers sont devenus ces dernières années des atouts précieux pour les technologies de pointe. Les substrats monocristallins à base de silicium vont servir à créer des systèmes microélectromécaniques ou MEMS, ces composants nécessitant le recours à des matériaux semi-conducteurs. Les wafers sont les substrats idéaux pour la fabrication de microsystèmes en laboratoire, en suivant plusieurs étapes qui vont faire intervenir des méthodes spécifiques dont l’épitaxie et le dépôt de résine. La fabrication de systèmes microélectromécaniques à l’aide de wafers est essentielle dans certains secteurs industriels comme l’électronique et la biologie. Un grand nombre de composants demandent de se baser sur cette technologie pour la création d’équipements et de produits variés impliquant un haut niveau de précision (capteurs de pression, gyromètres, émetteurs acoustiques, filtres électromécaniques, etc.). Les wafers utilisés en tant que substrat trouvent également une place de choix en matière de création de circuits intégrés et de semi-conducteurs de puissance. Leur grande polyvalence en fait à l’heure actuelle des éléments de base de nombreuses industries de pointe.
