Potomac a passé de nombreuses années à développer et à optimiser la découpe et le perçage au laser de plaquettes de silicium pour une large gamme d'applications. Dans cet article, nous examinons ce matériau unique.
Le chimiste suédois Baron John Jacob Berzelius a isolé le silicium pour la première fois en 1824. Cet élément bleu et gris chatoyant est aussi fascinant qu’abondant : c’est le deuxième élément le plus commun sur Terre et le huitième dans l’univers. Le mot « silicium » vient du latin « Silex » pour silex. Les outils tranchants en silex dérivés du quartz, qui contient du silicium, étaient fabriqués par les humains de l’âge de pierre. Faites défiler 500 000 ans en avant et vous constaterez que la demande de silicium pour l’électronique grand public a explosé. Comme le carbone, l’un des membres de sa famille du groupe 14 du tableau périodique, le silicium est en quelque sorte un paradoxe. Il apparaît sous de nombreuses formes différentes dans la nature, souvent allié à d’autres matériaux, comme l’oxygène. C’est sous cet état que nous trouvons le sable, le dioxyde de silicium. Une autre substance qui contient du silicium est, bien sûr, le verre. Et tandis que le carbone est l’élément constitutif de toute vie sur Terre, le silicium est l’élément constitutif d’une forme de vie. Les diatomées sont des algues photosynthétisantes dont les parois cellulaires sont constituées de silicium.
On ne sait pas encore si le silicium sera un jour identifié comme l’élément de base de la vie extraterrestre, comme le pensaient les auteurs de science-fiction, d’Isaac Asimov à Gene Roddenberry de Star Trek. La vérité est que sur Terre, les formes de silicium qui alimentent nos appareils électroniques grand public, nos cellules solaires et même notre intelligence artificielle sont la forme monocristalline – silicium monocristallin, forme polycristalline et silicium amorphe. Le premier est « cultivé » chimiquement grâce à un processus élaboré, la méthode Czoralski. Le chimiste polonais Jan Czoralski a mis au point cette méthode après avoir plongé par erreur un stylo-plume dans un creuset d’étain liquide au lieu de son encrier et avoir découvert que le morceau d’étain solide qui s’était formé instantanément était un cristal solide. Le silicium polycristallin est créé grâce à la méthode Siemens, qui distille et décompose les composés de silicium en silicium à haute température. Il peut également être fabriqué chimiquement dans un réacteur à lit fluidisé. Le silicium cristallisé est transformé en plaquettes de silicium, avec l’ajout des éléments phosphore et bore dans un processus appelé « dopage ». Ces plaquettes sont des semi-conducteurs et le cerveau électrique de bon nombre de nos objets préférés. Les ventes de l'industrie de fabrication de semi-conducteurs (menée par Intel) ont atteint 409 milliards de dollars en 2017 et devraient croître.
Des ordinateurs personnels aux ordinateurs portables et tablettes, des téléphones aux téléviseurs intelligents, aux appareils photo numériques et à mon préféré, le haut-parleur de douche compatible iPhone et compatible Bluetooth, le silicium est roi.
L’intelligence artificielle progresse également de manière constante et elle est très prometteuse dans le domaine de la santé. Il existe déjà des programmes d’intelligence artificielle qui collectent, stockent et analysent des données médicales et qui utilisent des réseaux neuronaux pour détecter des informations qui peuvent être invisibles aux diagnosticiens humains.
La technologie des capteurs a également fait un bond en avant en ce qui concerne les appareils électroménagers intelligents tels que les machines à laver, les lave-vaisselle et les chauffe-eau, qui peuvent communiquer avec les clients, le réseau électrique et entre eux pour conserver les ressources et économiser de l'argent.
Potomac est également très intéressé par le développement de la technologie photovoltaïque. Des fenêtres intelligentes peuvent bloquer et capter la chaleur solaire grâce à des cellules solaires. Et dans un avenir proche, les voitures à énergie solaire verront le jour.
Selon le Dr Ethan Miller, mon ami et professeur au département de génie informatique de l'Université de Californie à Santa Cruz, l'énergie photovoltaïque créée à partir de semi-conducteurs laser au silicium pourrait bientôt remplacer l'électricité pour alimenter nos semi-conducteurs au silicium. À 300 000 km par seconde, elle est plus rapide que les ondes électromagnétiques. Et comme elle consomme moins d'énergie, elle est étonnamment économe en énergie.
En ce qui concerne ma question de savoir si une forme de vie intelligente à base de silicium est possible, le Dr Miller a répondu que lorsque les scientifiques seront capables de construire un ordinateur aussi intelligent que le cerveau humain, une forme de vie à base de silicium sera créée.
Le silicium survivra !
Avec des capacités allant du perçage de très petits trous à la découpe laser de formes complexes, Potomac est le leader de la fabrication laser de silicium. Veuillez nous envoyer un e-mail ou nous appeler dès aujourd'hui pour discuter de votre prochaine application de prototypage ou de production de plaquettes de silicium.
