{"id":385,"date":"2024-05-08T10:15:40","date_gmt":"2024-05-08T02:15:40","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=385"},"modified":"2024-05-08T10:15:40","modified_gmt":"2024-05-08T02:15:40","slug":"le-carbure-de-silicium-sic-coherent-est-un-materiau-cle-pour-les-miroirs-des-telescopes-astronomiques-et-lelectronique-de-puissance-des-vehicules-electriques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/le-carbure-de-silicium-sic-coherent-est-un-materiau-cle-pour-les-miroirs-des-telescopes-astronomiques-et-lelectronique-de-puissance-des-vehicules-electriques\/","title":{"rendered":"Le carbure de silicium coh\u00e9rent (SiC) est un mat\u00e9riau miroir essentiel pour les t\u00e9lescopes astronomiques et l'\u00e9lectronique de puissance pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques"},"content":{"rendered":"<p>Les propri\u00e9t\u00e9s de surface dures et rigides du carbure de silicium en font un excellent mat\u00e9riau pour les miroirs des t\u00e9lescopes astronomiques, et constituent \u00e9galement un \u00e9l\u00e9ment cl\u00e9 de l'\u00e9lectronique de puissance des v\u00e9hicules \u00e9lectriques terrestres et des sondes spatiales.<\/p>\n<p>M. Khan note que DENSO et Mitsubishi Electric sont deux grandes entreprises de syst\u00e8mes qui ach\u00e8tent activement des puces SiC au niveau du substrat et de l'\u00e9pi.<\/p>\n<h2>Qu'est-ce que la coh\u00e9rence ?<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium, ainsi que des mat\u00e9riaux semi-conducteurs exotiques comme le nitrure de gallium et l'oxyde de gallium, ont r\u00e9cemment fait la une des journaux en raison de leur potentiel \u00e0 remplacer le silicium traditionnel dans certaines applications telles que l'\u00e9lectronique de puissance pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques. Cette tendance est stimul\u00e9e par les opportunit\u00e9s lucratives offertes par les technologies vertes telles que les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, les panneaux solaires et les capteurs avanc\u00e9s qui doivent fonctionner dans des environnements difficiles.<\/p>\n<p>Les entreprises qui souhaitent tirer parti de la demande croissante de dispositifs \u00e9lectroniques de puissance doivent avoir acc\u00e8s \u00e0 de grandes quantit\u00e9s de plaquettes de carbure de silicium (SiC) de haute qualit\u00e9. L'entreprise am\u00e9ricaine Coherent, anciennement connue sous le nom de II-VI et qui fabrique aujourd'hui des lasers et des commutateurs pour circuits, entend tirer parti de cette tendance en cr\u00e9ant une filiale consacr\u00e9e exclusivement \u00e0 la production de plaquettes de carbure de silicium.<\/p>\n<p>R\u00e9cemment, la soci\u00e9t\u00e9 a annonc\u00e9 qu'elle avait obtenu un investissement combin\u00e9 de $1 milliard de la part des entreprises japonaises DENSO et Mitsubishi Electric pour son activit\u00e9 de semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC). Cet investissement acc\u00e9l\u00e9rera les plans d'investissement dans les ann\u00e9es \u00e0 venir, car il permettra d'augmenter la capacit\u00e9 de production de substrats SiC de 150 mm et 200 mm et de plaquettes \u00e9pitaxiales.<\/p>\n<p>L'investissement de Coherent intervient \u00e0 un moment o\u00f9 les estimations du march\u00e9 indiquent que le march\u00e9 total du SiC atteindra environ $21 milliards d'euros d'ici 2030, ce qui incite Coherent \u00e0 d\u00e9velopper ses activit\u00e9s de fabrication de substrats et de plaquettes \u00e9pitaxiales fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de ce mat\u00e9riau pour r\u00e9pondre \u00e0 cette demande croissante, tout en renfor\u00e7ant la position de leader mondial de Coherent dans la technologie SiC.<\/p>\n<p>Les puces SiC ont suscit\u00e9 beaucoup d'int\u00e9r\u00eat en raison de leur efficacit\u00e9 sup\u00e9rieure, comme en t\u00e9moigne le fait qu'elles ne perdent que la moiti\u00e9 de l'\u00e9nergie en chaleur par rapport aux puces \u00e0 base de silicium. Cela permet aux composants d'\u00e9lectronique de puissance de fonctionner \u00e0 des temp\u00e9ratures plus basses tout en r\u00e9duisant les co\u00fbts et le poids ; de plus, gaspiller moins de chaleur signifie que les batteries durent plus longtemps !<\/p>\n<p>Un autre facteur est que les semi-conducteurs SiC sont fabriqu\u00e9s \u00e0 partir d'un mat\u00e9riau plus solide et plus r\u00e9sistant \u00e0 l'abrasion que le silicium, ce qui contribue \u00e0 prolonger leur dur\u00e9e de vie. Pour ces raisons et d'autres encore, les fabricants d'\u00e9lectronique de puissance se sont empress\u00e9s d'adopter le SiC. En cons\u00e9quence, des entreprises telles que Wolfspeed ont annonc\u00e9 \u00e0 l'\u00e9t\u00e9 2018 qu'elles construisaient la plus grande usine de fabrication de SiC au monde, tandis qu'Infineon a annonc\u00e9 des plans pour d\u00e9velopper sa propre usine.<\/p>\n<h2>Applications<\/h2>\n<p>Le SiC est largement utilis\u00e9 dans les applications \u00e9lectroniques \u00e0 semi-conducteurs en raison de son excellente conductivit\u00e9 thermique, de sa duret\u00e9 et de sa rigidit\u00e9 - des propri\u00e9t\u00e9s qui le rendent id\u00e9al pour les temp\u00e9ratures et les tensions \u00e9lev\u00e9es. La conductivit\u00e9 thermique sup\u00e9rieure du carbure de silicium permet des applications de conversion d'\u00e9nergie de grande envergure, telles que les onduleurs et les cha\u00eenes cin\u00e9matiques des v\u00e9hicules \u00e9lectriques, ainsi que des syst\u00e8mes de transmission d'\u00e9nergie qui utilisent sa faible r\u00e9sistance \u00e9lectrique, ce qui permet de r\u00e9duire les pertes de chaleur tout en am\u00e9liorant l'efficacit\u00e9. De m\u00eame, la technologie SiC est utilis\u00e9e par les observatoires spatiaux Herschel et Gaia en raison de son faible coefficient de dilatation thermique ; les miroirs en SiC peuvent m\u00eame atteindre des dimensions de 3,5 m\u00e8tres (11 pieds).<\/p>\n<p>L'activit\u00e9 de carbure de silicium de Coherent a suscit\u00e9 l'int\u00e9r\u00eat de trois conglom\u00e9rats japonais - Denso Corp, Hitachi Ltd et Mitsubishi Electric Corp - chaque conglom\u00e9rat envisageant d'investir dans cette activit\u00e9 pour une valeur allant jusqu'\u00e0 $5 milliards d'euros, selon une source au fait du dossier qui a demand\u00e9 \u00e0 ne pas \u00eatre identifi\u00e9e car l'affaire est consid\u00e9r\u00e9e comme confidentielle.<\/p>\n<p>Alors que la demande mondiale de v\u00e9hicules \u00e9lectriques augmente, la demande de convertisseurs de puissance monte en fl\u00e8che. Pour r\u00e9pondre \u00e0 l'augmentation de l'autonomie, r\u00e9duire les co\u00fbts des batteries et limiter efficacement les \u00e9missions, les convertisseurs de puissance \u00e0 base de carbure de silicium (SiC) devraient \u00eatre largement adopt\u00e9s \u00e0 partir de 2025 dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques haut de gamme avant de se r\u00e9pandre dans les voitures et les applications d'alimentation industrielles.<\/p>\n<p>Outre la production de substrats SiC, cette filiale s'est \u00e9tendue \u00e0 la production de dispositifs et de modules. M. Khan estime que la cl\u00e9 du succ\u00e8s r\u00e9side dans la collaboration avec des entreprises de syst\u00e8mes de premier plan telles que Mitsubishi Electric et Denso, afin de tirer le maximum d'enseignements de cette collaboration et d'am\u00e9liorer ainsi les processus de production.<\/p>\n<p>Cette entreprise cherche \u00e0 produire des substrats SiC 4H de type n de 200 mm adapt\u00e9s \u00e0 la fabrication de MOSFET de puissance SiC \u00e0 hautes performances, pr\u00e9sentant une r\u00e9sistance \u00e0 la tension et \u00e0 la temp\u00e9rature, une fiabilit\u00e9, des performances et une dur\u00e9e de vie sup\u00e9rieures \u00e0 celles des puces en silicium traditionnelles. Les MOSFET SiC fournissent des syst\u00e8mes d'\u00e9lectronique de puissance qui doivent fonctionner \u00e0 des fr\u00e9quences et des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es, dans des gammes de puissance plus larges et \u00e0 des co\u00fbts r\u00e9duits - des solutions id\u00e9ales qui contribuent \u00e0 r\u00e9duire les \u00e9missions de CO2 tout en acc\u00e9l\u00e9rant la transition vers des solutions d'\u00e9nergie propre.<\/p>\n<h2>Technologie<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium (SiC) est un mat\u00e9riau cristallin extr\u00eamement dur et cassant utilis\u00e9 dans les dispositifs \u00e9lectroniques \u00e0 semi-conducteurs qui fonctionnent \u00e0 des temp\u00e9ratures ou des tensions \u00e9lev\u00e9es, et un excellent conducteur d'\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. Le carbure de silicium peut supporter des temp\u00e9ratures ou des tensions extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9es et est un excellent conducteur d'\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. Il trouve donc des applications dans les diodes \u00e9lectroluminescentes (DEL), les d\u00e9tecteurs des premi\u00e8res radios, les convertisseurs de puissance (comme ceux des v\u00e9hicules \u00e9lectriques), les diodes \u00e9lectroluminescentes (DEL) et les convertisseurs de puissance des premi\u00e8res radios - tous les types d'applications se trouvant dans les dispositifs \u00e9lectroniques \u00e0 semi-conducteurs utilisant le carbure de silicium. La moissanite naturelle n'est extraite qu'en quantit\u00e9s tr\u00e8s limit\u00e9es, tandis que la quasi-totalit\u00e9 du SiC vendu dans le commerce est fabriqu\u00e9 synth\u00e9tiquement \u00e0 partir de mati\u00e8res premi\u00e8res.<\/p>\n<p>Les puces en carbure de silicium peuvent pr\u00e9senter plusieurs avantages par rapport \u00e0 leurs homologues en silicium dans les applications d'\u00e9lectronique de puissance, notamment des temp\u00e9ratures de fonctionnement et des fr\u00e9quences de commutation plus basses. R\u00e9cemment, Coherent a fait la une des journaux pour avoir cr\u00e9\u00e9 une filiale d\u00e9di\u00e9e uniquement \u00e0 la production de carbure de silicium, suivant les traces de Wolfspeed, qui a construit la plus grande usine de carbure de silicium d'Allemagne, et d'Infineon Technologies, qui fabrique des dispositifs \u00e0 semi-conducteurs.<\/p>\n<p>Les activit\u00e9s de Coherent dans le domaine du carbure de silicium ont connu une croissance exponentielle depuis leur cr\u00e9ation, avec la production de grandes plaquettes destin\u00e9es \u00e0 la fabrication de dispositifs de puissance \u00e0 haute performance. Des lignes permettant de traiter des substrats d'un diam\u00e8tre allant jusqu'\u00e0 200 mm ont \u00e9t\u00e9 mises en place et des outils ont \u00e9t\u00e9 qualifi\u00e9s pour \u00eatre utilis\u00e9s au cours de ce processus. En outre, une filiale de fabrication de plaquettes \u00e9pitaxiales sert \u00e9galement de point de d\u00e9part \u00e0 la fabrication d'une s\u00e9rie de dispositifs semi-conducteurs de puissance.<\/p>\n<p>Pour maximiser le rendement et r\u00e9duire les co\u00fbts, la filiale a adopt\u00e9 le proc\u00e9d\u00e9 Lely, dans lequel la poudre de carbure de silicium est sublim\u00e9e en esp\u00e8ces de SiC \u00e0 plus haute temp\u00e9rature, telles que le nitrure de silicium (SiN) et le dicarbure de silicium (Si2C). La m\u00e9thode Lely permet la croissance de monocristaux d'une grande puret\u00e9, qui sont ensuite coup\u00e9s pour cr\u00e9er des plaquettes \u00e9pitaxiales individuelles. Ce proc\u00e9d\u00e9 peut \u00eatre plus co\u00fbteux que le d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur, mais il est consid\u00e9r\u00e9 comme essentiel pour produire des dispositifs semi-conducteurs en carbure de silicium fiables tout en r\u00e9duisant les co\u00fbts.<\/p>\n<p>La filiale a sign\u00e9 des accords de fourniture \u00e0 long terme avec DENSO et Mitsubishi Electric, qui utilisent des substrats SiC et des plaquettes \u00e9pitaxiales produits par notre filiale pour la fabrication de convertisseurs de puissance dans les voitures \u00e9lectriques. Dans le cadre de ces contrats, des substrats SiC de 150 mm et 200 mm seront achet\u00e9s pour r\u00e9pondre \u00e0 leurs besoins respectifs en mati\u00e8re d'\u00e9lectronique de puissance.<\/p>\n<h2>Tarification<\/h2>\n<p>Les actions de Coherent COHR, +4,52% ont bondi mardi suite \u00e0 l'annonce que son activit\u00e9 de semi-conducteurs en carbure de silicium recevra $1 milliard des constructeurs automobiles japonais Denso 6902, -1,07% et Mitsubishi Electric 6503 -0,68% qui investiront chacun $500 millions pour des participations sans contr\u00f4le de 12,5% ; Coherent, bas\u00e9 \u00e0 Pittsburgh, poss\u00e8de 75%.<\/p>\n<p>L'investissement de Coherent permettra d'acc\u00e9l\u00e9rer les plans d'expansion du capital et de conclure des accords d'approvisionnement \u00e0 long terme. En outre, cette transaction permet \u00e0 Coherent de devenir un acteur commercial qui s'engage avec ses clients \u00e0 tous les niveaux de la cha\u00eene de valeur, depuis la fabrication de substrats SiC et d'\u00e9pir\u00e9acteurs jusqu'\u00e0 la conception et la production de dispositifs et de modules. Sohail Khan, vice-pr\u00e9sident directeur pour les nouvelles entreprises et l'\u00e9lectronique \u00e0 large bande, dirigera la nouvelle filiale en tant que PDG.<\/p>\n<p>Gr\u00e2ce \u00e0 cet investissement, le segment des communications de l'ancienne soci\u00e9t\u00e9 Coherent a repr\u00e9sent\u00e9 environ 65% du chiffre d'affaires total au cours de l'exercice 2018 ; en raison de cet investissement, l'entreprise devrait atteindre un chiffre d'affaires de plus de $2 milliards et une marge b\u00e9n\u00e9ficiaire de plus de 15% d'ici l'exercice 2023, selon les notations de l'agence de notation Fitch. Cela repr\u00e9sente une augmentation impressionnante par rapport \u00e0 ses contributions d'environ $650 millions de revenus annuels au cours de l'exercice 2018.<\/p>\n<p>Le carbure de silicium est un compos\u00e9 exotique que l'on ne trouve qu'en petites quantit\u00e9s dans certains gisements de m\u00e9t\u00e9orites et de corindon, ainsi que dans la pierre pr\u00e9cieuse qu'est la moissanite. En raison de ses propri\u00e9t\u00e9s particuli\u00e8res, le carbure de silicium est devenu un composant essentiel des applications \u00e9lectroniques \u00e0 haute temp\u00e9rature et de l'\u00e9lectronique de puissance. Il est capable de r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures et des tensions plus \u00e9lev\u00e9es que le silicium tout en conduisant l'\u00e9lectricit\u00e9 plus efficacement que l'aluminium ou l'acier. En outre, le carbure de silicium est consid\u00e9rablement plus l\u00e9ger et plus r\u00e9sistant que l'aluminium et l'acier.<\/p>\n<p>Au cours des deux derni\u00e8res ann\u00e9es, Coherent a investi de mani\u00e8re significative dans ses activit\u00e9s afin d'accro\u00eetre sa capacit\u00e9 et de soutenir son expansion continue, notamment en construisant une ligne de production de plaquettes de 300 mm et en investissant dans l'\u00e9quipement de traitement des plaquettes \u00e9pi et dans les capacit\u00e9s de recherche et de d\u00e9veloppement. Coherent fournit aujourd'hui des plaquettes de SiC de 200 et 400 mm de diam\u00e8tre \u00e0 divers clients dans le monde entier.<\/p>\n<p>Fitch pr\u00e9voit que la croissance de l'activit\u00e9 carbure de silicium, associ\u00e9e aux \u00e9conomies r\u00e9alis\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 l'acquisition de Coherent, contribuera \u00e0 compenser la faiblesse des autres segments, ce qui permettra \u00e0 la couverture des int\u00e9r\u00eats par l'EBITDA de se rapprocher des niveaux habituels de \"BB\" au cours de la p\u00e9riode de pr\u00e9vision.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide&#8217;s hard and rigid surface properties make it an excellent mirror material for astronomical telescopes, and also form a key part of power electronics in terrestrial electric vehicles and spacecraft probes. Khan notes that DENSO and Mitsubishi Electric are two leading system companies actively procuring SiC chips on both substrate and epiwafer levels. 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