Le gouvernement japonais mise sur le processeur en diamant
Le diamant de synthèse en lieu et place du silicium permettrait d’offrir des performances inégalées dans des conditions de travail à haute température. Mais les coûts de fabrication sont encore élevés et le flux énergétique mal maîtrisé. Autant d’obstacles que souhaite lever le ministère japonais de l’Industrie.
Le gouvernement japonais aurait l’intention d’investir dans la recherche sur les semi-conducteurs composés de diamant de synthèse. Ce projet, mené par l’Organisation pour le développement des technologies de l’industriel et des nouvelles énergies (NEITDO), un département du ministère de l’Economie et de l’Industrie, démarrerait dès avril 2003 pour plusieurs années. A notre connaissance, c’est le premier gouvernement à s’investir directement dans ce type de recherches.
Le principal avantage du diamant sur le silicium est, rappelons-le, sa capacité de résistance à la chaleur. Le diamant supporte jusqu’à 1 000 degrés Celsius là où le silicium fond à 150 degrés. Par ailleurs, les transistors en diamant travaillent à de plus hautes fréquences d’horloge ainsi qu’à un plus fort voltage (200 volts contre 20 environ pour les composants en silicium). Des avantages qui rendraient les puces plus performantes tout en leur permettant de travailler dans des environnements extrêmement chauds comme les moteurs de voiture. Enfin, leur résistance est beaucoup plus longue et permettrait de doubler, au minimum, la durée de vie des écran LCD.
Des contraintes techniques et financières
Revers de la médaille, le coût extrêmement élevé du diamant par rapport à celui du silicium, aujourd’hui virtuellement nul. Il faut compter plusieurs dizaines de milliers de yens (1 000 yens = 7,72 euros environ) pour créer un circuit de quelques millimètres carrés. D’autre part, la pureté du matériau empêche la circulation unilatérale du courant électrique. Les chercheurs doivent donc trouver des impuretés à rajouter au transistor en diamant pour maîtriser le flux électrique. Autant de mises au point qui laissent encore une bonne décennie de sursis au silicium.
Plusieurs entreprises japonaises travaillent déjà au remplacement du silicium par le diamant. L’un des projets vise notamment à créer une cellule optique qui permettra de créer un laser d’une longueur d’onde de 235 nanomètres contre 405 pour le Blu-Ray Disc (voir édition du 7 avril 2003) et 635 pour les lasers rouges des DVD actuels. Une telle finesse optique offrirait des capacités de stockage presque inimaginables aujourd’hui sur un support de type DVD.