C'était un de mes vieux rêves et un article d'ABC News m'apprend que deux compagnies américaines l'ont réalisé: fabriquer des diamants artificiels.
La compagnie Apollo Diamond fabrique des diamants de la manière suivante: un mini-diamant (0,1 carats) est placé dans une chambre à vide. Ensuite, du carbone gazeux est injecté dans la chambre et va se déposer à la surface du mini-diamant (techniquement, ce procédé est appelé déposition chimique de vapeur). Ainsi, le mini-diamant croît jusqu'à atteindre 3 carats. (Notez qu'un diamant n'est chimiquement rien d'autre que du carbone pur. C'est une organisation différente des atomes de carbone qui différentie le diamant du graphite.)
Quant à la compagnie Gemesis, elle produit ses diamants d'une manière analogue à celle dont les diamants naturels se développent: grâce à l'influence de températures et de pressions élevées.
Ces compagnies affirment que le coût de production de leurs diamants est entre 20% et 80% du coût actuel des diamants naturels. On peut penser que ces développements risquent de révolutionner le marché de la bijouterie et de faire trembler DeBeers, le géant des diamants. Après tout, au milieu du 19e siècle, on considérait que des ustensiles en aluminium était un luxe inestimable et l'aluminium se vendait plus cher que l'or.
Si le développement de diamants artificiels est un vieux rêve, ce n'est pas seulement parce qu'ils sont un cadeau apprécié de la gent féminine, mais aussi parce que tous les ingénieurs en électronique rêvent des propriétés physiques exceptionnelles du diamant. La raison est très simple: le diamant a une conductivité thermique extrêmement élevée, près de 20 fois supérieure au silicione et 8 fois supérieure au cuivre. En d'autres mots, il permet d'évacuer la chaleur extrêmement rapidement. Pour éviter la surchauffe d'un circuit électronique, il faut limiter le courant électrique qui y circule et donc limiter la vitesse et la performance. Utiliser du diamant dans les circuits électroniques permettrait donc de les rendre plus performants.
Dans ce domaine, la recherche fleurit comme en témoigne cet article d'Electronics Weekly. La principale difficulté technique quant à l'utilisation du diamant sous forme de semi-conducteur dans les circuits électroniques est de trouver un moyen de n-doper le diamant (*). Ce problème semble maintenant plus près d'être résolu grâce aux travaux de chercheurs français au Centre National de la Recherche Scientifique, qui ont n-dopé du diamant avec du bore et du deutérium, et de chercheurs belges, qui ont n-dopé du diamant polycristallin avec phosphore. De plus, des chercheurs allemands ont réussi à réaliser un transistor à base de diamant.
Ces travaux ont été réalisé avant l'apparition de diamants synthétiques qui sont de meilleure qualité pour les circuits électroniques. Un dossier à suivre.
(*) Référence: How Semiconductors Work