Le silicium : Introduction

Le silicium est incontournable dans l’industrie électronique : la grande majorité des puces présentes sur les cartes des divers équipements qui nous entourent en contiennent. Ce matériau, à la base de la puissance et de la compacité des produits qu’il équipe, concourt à véhiculer une image propre de cette industrie symbolisée par le terme “dématérialisation”. Pourtant, comme nous allons le voir, l’industrie électronique est de loin l’industrie dont l’impact environnemental est le plus important parmi toutes les industries, de part les flux matières nécessaires, mais aussi l’énergie et les rejets toxiques engendrés.

Le silicium (Si) est le second élément le plus présent sur terre (28% de l’écorce terrestre) après l’oxygène. Il n’existe pas à l’état libre mais sous forme de composés :

  • dioxyde de silicium (SiO2) : la silice (sable, quartz, cristobalite, …)
  • autres silicates : feldspaths, kaolinite

Son utilisation historique réside dans la fabrication du verre (oxyde de silicium amorphe : silice ou SiO2), mais le milieu du XXème siècle lui a vu jouer un nouveau rôle important dans l’électronique avec les transistors, puis les silicones et les panneaux photovoltaïques. Le silicium est un semi-conducteur, insoluble dans l’eau, attaquable par l’acide fluorhydrique pur (HF) ou en mélange avec l’acide nitrique (HNO3). Seulement 43% du silicium monocristallin sera transformé en composant électronique [[The Environmental Literacy Council, http://www.enviroliteracy.org/article.php/1275.html]]. Le reste pourra servir à la fabrication de panneaux photovoltaïques, sera recyclé ou considéré comme déchet.
Grâce à ses propriétés de semi-conducteur, le silicium a été à l’origine de la seconde génération de transistors et des circuits intégrés très présents dans nos équipements informatiques. Cette omniprésence du silicium dans l’industrie électronique a été possible grâce à une purification supérieure à 99, 999 99 % (cf. la méthode Czochralski qui permet la fabrication des wafers de plus grande taille).

Suite de l’article : la production