Des ingénieurs de l’EPFL ont développé un transistor capable de rapprocher la haute tension de l’échelle des microchips. Cette avancée repose sur le nitrure de gallium, ou GaN, un matériau déjà utilisé dans certains chargeurs compacts et efficaces, mais encore limité lorsqu’il s’agit de gérer des tensions très élevées.
Le problème est connu en électronique de puissance : lorsqu’un transistor doit supporter de fortes tensions, les champs électriques peuvent se concentrer localement et provoquer une défaillance prématurée. Les composants en silicium restent encore dominants dans certains usages haute tension, tandis que le GaN offre une grande efficacité mais doit progresser pour atteindre les niveaux les plus exigeants.
L’équipe du Power and Wide-band-gap Electronics Research Lab de l’EPFL a donc conçu une nouvelle architecture appelée intrinsic polarization superjunction. Fabriqué à partir de couches de GaN déposées sur une base en silicium à faible coût, ce transistor a résisté à près de 4 kilovolts avant rupture, un record pour ce type de technologie. Il conserve en parallèle une faible résistance, ce qui limite les pertes d’énergie transformées en chaleur.
L’intérêt est majeur pour les secteurs qui doivent convertir beaucoup d’électricité avec un minimum de pertes : centres de données pour l’intelligence artificielle, véhicules électriques, réseaux solaires ou infrastructures d’énergie renouvelable. Dans tous ces domaines, des composants plus compacts, plus robustes et plus efficaces peuvent réduire l’échauffement, simplifier les systèmes et améliorer le rendement.
Cette innovation ne transforme pas encore immédiatement toute l’électronique de puissance. Mais elle montre que le GaN pourrait franchir un seuil décisif, en combinant haute tension, faible perte énergétique et miniaturisation.