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Exagan va industrialiser ses composants électroniques en nitrure de gallium

La start-up grenobloise Exagan a levé 5,7 millions d’euros auprès du CEA, de Soitec et d’investisseurs du capital-risque. Objectif : industrialiser d’ici à 2 ans sa technologie de composants électroniques de puissance en nitrure de gallium sur silicium.
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Exagan va industrialiser ses composants électroniques en nitrure de gallium
Exagan va industrialiser ses composants électroniques en nitrure de gallium

"Nous voulons devenir la source européenne de référence de composants électroniques de puissance en nitrure de gallium", prévient Frédéric Dupont, CEO d’Exagan. Sa levée de 5,7 millions d'euros constitue une première étape vers cet objectif. Le CEA et Soitec, les deux soutiens historiques du projet, ont participé au tour de table aux cotés de trois investisseurs de capital-risque : Technocom2, CM-CIC Innovation et IRDInov.

 

Exagan a été créée à Grenoble en avril 2014. La start-up, qui compte aujourd’hui six personnes, développe une technologie prometteuse de composants électroniques de puissance en nitrure de gallium. Cette technologie a été incubée pendant deux ans dans un projet R&D mené conjointement par le CEA-Leti et Soitec.

 

Des enjeux importants d'efficacité électrique

 

Les composants électroniques de puissance servent d’interrupteurs dans les convertisseurs d’énergie au cœur des alimentations électriques indispensables à tous les produits électroniques, des PC aux voitures électroniques, en passant par les équipements solaires. Par rapport aux solutions traditionnelles en silicium, le nitrure de gallium offre l’avantage de diminuer les pertes électriques, d’augmenter la fréquence de commutation et de réduire ainsi à la fois l’encombrement et le coût des alimentations électriques. "Cette technologie répond à des enjeux d’efficacité électrique, explique Frédéric Dupont. Elle réduit les pertes électriques par deux. Pour des grandes puissances, le gain d’énergie est énorme. L’augmentation de la fréquence de commutation est d’un facteur 3 à 10, et la réduction de l’encombrement d’un facteur trois."

 

Pour limiter les coûts, Exagan compte fabriquer ses composants sur substrat de silicium de 200 mm de diamètre, avec les mêmes procédés que ceux à l’œuvre dans la fabrication des composants électronique en silicium. "Le problème c’est que le nitrure de gallium et le silicium n’ont pas les mêmes coefficients de dilation thermique, note le patron de la start-up. Cette différence crée des contraintes susceptibles de rompre les liaisons entre les deux matériaux lors des variations de températures."

 

Des produits en cours de qualification chez des clients

 

L’apport d’Exagan réside dans sa couche tampon G-Stack qui absorbe ces contraintes pour éviter au composant de casser. "C’est notre avantage par rapport aux grands des semi-conducteurs comme Infineon ou NXP qui développent des composants en nitrure de gallium", affirme son patron, discret sur la composition de cette mystérieuse couche protégée par un brevet.

 

Les premiers produits à commercialiser sont des transistors à 650 volts et 10 ampères. Ils sont en cours de test et qualification chez des clients dans les domaines de l’électronique grand public et le solaire. L’objectif est de monter ensuite jusqu’à 800 volts pour toucher des applications dans la voiture électrique ou le smart grid. "Nous travaillons à reproduire au niveau industriel ce que nous savons faire aujourd'hui au niveau pilote, précise Frédéric Dupont. Le but de la levée de la levée de fonds est de financer cette phase d'industrialisation." Exagan tient en effet à maitriser la production de son matériau sandwich (silicium + G-Stack + nitrure de gallium) qui constitue le cœur de son savoir-faire. Mais la fabrication de ses transistors sera confiée au fondeur allemand X-FAB.

 

Selon le cabinet Yole Développement, le marché des composants électroniques de puissance en nitrure de gallium devrait décoller en 2016 et atteindre 600 millions de dollars en 2020.

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