Production de monocristaux à forte valeur ajoutée grâce à
un procédé éco-responsable à faible consommation énergétique
Contexte
Dans le cadre de la production de monocristaux pour des dispositifs de hautes valeurs ajoutées tels que les lasers, les scintillateurs, la micro-électronique et autres substrats, le procédé de croissance le plus utilisé est le procédé de Czochralski, un matériau est fondu dans un contenant que l'on nomme un creuset. Ce creuset dont la température de fusion doit être supérieure à celle du matériau à fondre, engendre une pollution et une limitation d’utilisation.
Dans ce contexte, nous avons développé une nouvelle génération de creuset froid magnétique basée sur de l'induction qui permet de s'affranchir des limites des creusets classiques. La société KRYSTALIX utilisera ce nouveau dispositif pour proposer une gamme de monocristaux premium sur le marché.
Technologie *
Notre technologie vise à faire évoluer le tirage des monocristaux vers un procédé industriel sans l'utilisation de creusets polluants (Iridium, Platine...) et dont le prix ne cesse d'augmenter.
Ce nouveau procédé repose sur l'utilisation d'un creuset froid magnétique dans un dispositif de tirage. La paroi du creuset reste à une température ambiante et engendre la formation d’un auto creuset qui joue le rôle de barrière à la diffusion d’impureté dans le bain liquide.
Le procédé a été validé sur la production de cristaux de silicium ultra-pur de deux pouces de diamètre.
* Procédé protégé par 2 brevets couvrant l'Europe, les Etats-Unis, la Chine et le Japon
Avantages
La technologie du tirage de monocristaux en creuset froid magnétique permet :
- L'élaboration de cristaux de meilleure pureté et plus homogène en dopants
- L’économie de l’énergie et du temps lors du process de tirage
- L'élaboration de cristaux inaccessibles à ce jour par les méthodes conventionnelles comme des monocristaux d'oxydes de terres rares
- Réduire les coûts des cristaux (contraire aux matériaux nobles utilisés à ce jour)
- Augmentation de la durée de vie des moyens de fabrication due à la nature du procédé sur le principe d’induction avec des secteurs en cuivre refroidies.
Le procédé est trés important dans la transition énergétique car il réduit de façon significative la production de CO2 (variable en fonction des cristaux)
Maturité
La faisabilité du procédé a été démontrée sur des lingots de silicium de deux pouces de diamètre.
applications
- Lasers haute puissance (Saphir Titane, YAG)
- Détecteurs à base de scintillateurs (BGO, GGG)
- Antennes haute fréquence 5G+, 6G et plus (BZTZ)
- Opto-électronique (Si)
- Electronique de puissance (Ga2O3)
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Actualités
Krystalix est toujours en constante évolution. Découvrez un aperçu des principales nouveautés concernant nos projets les plus récents, nos avancées technologiques et nos collaborations.
Krystalix se lance sur le marché des monocristaux
06 décembre 2023
Le 1er janvier 2024, Krystalix, une start-up issue du SIMaP*, verra officiellement le jour. Incubée à la SATT Linksium, elle a déjà reçu un financement de Bpifrance, dans le cadre du concours i-Lab 2023. Sa spécialité : la production de monocristaux pour l’industrie...» Krystalix en vedette sur le site de l'INP Grenoble !
Krystalix dans la presse !
28 novembre 2023
« Krystalix: la future fabrique à cristaux pour l'industrie de la microélectronique [...] Lauréate du concours i-Lab 2023, la start-up basée à Saint-Martin-d'Hères, prévoit de construire une usine de production d'ici 2028...» L'hebdomadaire « L'Essor » nous a ainsi fait l'honneur de nous inviter dans ses colonnes...
