Diamfab & Delphea : un partenariat clé pour structurer et dynamiser la filière française du diamant semi-conducteur
Le pionnier du diamant semi-conducteur et le spécialiste des logiciels de simulation unissent leurs expertises afin de proposer la première solution de TCAD européenne intégrant le modèle diamant semi-conducteur. Une étape décisive pour accélérer le développement de la filière française.
Grenoble le 16 octobre – Diamfab, deeptech du diamant semi-conducteur et Delphea éditeur du logiciel ECORCE (Etude du COmportement sous Radiation des Composants Electroniques) annoncent un partenariat stratégique.
Cette association 100% française permet à chacune des deux pépites de capitaliser sur l’expertise de l’autre afin de proposer une offre inédite et souveraine, alliant composant et logiciel. Un avantage concurrentiel significatif, qui leur permet de se positionner en candidates au leadership d’un marché mondial du diamant semi-conducteur encore en quête de ses champions.
Un pont entre le monde académique et l’industrie, une diffusion accélérée de l’innovation
Les deux entreprises sont issues du monde académique. Diamfab est un spin-off de l’Institut Néel, laboratoire du CNRS, issu de 30 ans de R&D sur la croissance de diamant semi-conducteur, et Delphea, un spin-off de l’Université de Montpellier issu de 35 ans de R&D en physique des intéractions rayonnements matière et application au développement logiciel. Fondée en 2019, Delphea édite des solutions permettant d’étudier les défaillances des composants notamment dûes aux effets des radiations.
Quand le diamant semi-conducteur s’associe à la modélisation : un game changer pour la filière
Ce partenariat est une grande première en Europe, puisqu’il offre une maîtrise de la chaîne de valeur de la partie modélisation des composants à haute performance, à leur fabrication.
Diamfab adresse le périmètre connaissance/caractérisation des propriétés physiques du matériau diamant semi – conducteur et Delphea la partie logiciel avec ECORCE TCAD sa solution de modélisation et de simulation des composants électroniques.
L’association des savoir-faire en matière de simulation numérique et de croissance du diamant semi-conducteur permet de :
- Accélérer le développement grâce à la simulation : en modélisant virtuellement le comportement électrique et thermique des composants, la TCAD permet d’optimiser leur conception sans passer systématiquement par la fabrication physique. Elle réduit ainsi les délais de développement, tout en limitant les coûts et les itérations expérimentales.
- Tester de manière approfondie le comportement des composants : la simulation permet d’évaluer avec précision la robustesse, les performances et les limites des dispositifs dans des conditions variées (température, tension, contraintes thermiques), renforçant ainsi leur fiabilité avant la phase de production et les essais physiques.
- Optimiser les performances des dispositifs d’électronique de puissance : grâce aux propriétés exceptionnelles du diamant semi-conducteur — notamment sa très grande conductivité thermique, sa robustesse et sa tenue en tension — il devient possible de concevoir des composants à la fois plus performants et plus compacts.
- Évaluer la tenue des composants diamant face aux radiations : cette étape est essentielle pour leur intégration dans des environnements extrêmes, tels que l’aérospatial, le nucléaire ou le domaine militaire, où les contraintes en termes de radiation, température et fiabilité sont particulièrement sévères. Dans le spatial, les composants de puissance sont soumis à des phénomènes critiques tels que les effets singuliers (Single Event Effects) pouvant perturber leur fonctionnement. Grâce à ses propriétés exceptionnelles — large bande interdite, excellente conductivité thermique, forte mobilité des porteurs et résistance intrinsèque aux radiations — le diamant est un candidat prometteur pour concevoir des dispositifs plus compacts, performants et potentiellement plus robustes face à ces environnements sévères.
En joignant leurs forces, Diamfab et Delphea permettent à la filière du semi-conducteur de franchir une nouvelle étape !
Nous sommes particulièrement fiers de ce partenariat avec Delphea. Cette collaboration marque une étape clé pour Diamfab : elle nous permet désormais d’accélérer et optimiser la conception des composants, un enjeu hautement stratégique pour nous, mais pas seulement. Diamfab vend également des wafers diamant à haute valeur ajoutée, qui, unis à l’outil de conception ECORCE, permet aux acteurs de la filière du semi-conducteur diamant de disposer de l’ensemble des outils leur permettant de concevoir leurs propres composants. Par ailleurs, cette associations d’expertises issues du monde académique démontre la qualité de l’écosystème français et sa capacité à se structurer face aux enjeux d’indépendance et de souveraineté de l’Europe” commente Gauthier Chicot, CEO de Diamfab
Nous avons récemment alerté la Commission européenne sur un point essentiel : il ne peut y avoir de souveraineté européenne en matière de semi-conducteurs sans souveraineté logicielle. Notre partenariat avec Diamfab répond directement à cet enjeu. En combinant leur technologie de rupture avec l’innovation portée par ECORCE, nous contribuons à donner aux industriels européens les moyens de reprendre l’avantage” précise Alain Michez, CEO de Delphea.
À propos de Diamfab
Diamfab est un pionnier du diamant semi-conducteur, reconnu au niveau international. Fondé en 2019 et basé à Grenoble (France), Diamfab est un spin-off du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) dirigé par Gauthier Chicot, Khaled Driche, Ivan Llaurado et compte aujourd’hui 21 personnes. L’entreprise synthétise des wafers (plaque de matériau semi-conducteur utilisée pour fabriquer des composants électroniques) à haute valeur ajoutée en diamant pour l’industrie des semi-conducteurs. Elle conçoit également des architectures de composants électroniques à base de diamant, et développe les procédés de fabrication correspondants.
Grâce à des performances électriques et thermiques supérieures au SiC et au GaN, une efficacité record (99%), une grande compacité, et une empreinte carbone réduite tout au long du processus (de la fabrication du matériau à l’utilisation des composants) les wafers de diamant à haute valeur ajoutée de Diamfab sont conçus pour jouer un rôle majeur dans l’électrification de la société. De la voiture électrique au futur réseau haute tension, de l’avion hybride aux batteries pour objets connectés, le diamant sera au cœur de la transition énergétique.
À propos de Delphea
Delphea est le fruit de décennies de recherche et de développement au sein de l’Institut d’Électronique et des Systèmes (IES), un laboratoire associé au CNRS (UMR 5214) de l’Université de Montpellier. Fondée en 2019, cette PME commercialise ECORCE, un outil de simulation de composants semiconducteurs spécialisé dans l’étude des effets des radiations. Avec une équipe de 5 membres hautement qualifiés, Delphea a su se diversifier pour couvrir l’ensemble des domaines de simulation des semiconducteurs, de la fabrication aux caractéristiques électriques.
ECORCE, initié en 1991 par Alain Michez, actuel Directeur Technique, se distingue par son maillage dynamique, mis à jour automatiquement à chaque étape de la simulation, en stationnaire comme en transitoire. Contrairement aux approches classiques qui nécessitent un maillage fixe ou des ajustements manuels, ECORCE corrige localement le maillage en ajoutant ou en supprimant des nœuds, selon l’évolution des grandeurs physiques (champ électrique, densité de porteurs, température, etc.).
Cette adaptation continue garantit des résultats précis dès la première simulation, tout en optimisant le temps de calcul. Elle permet également de réduire fortement les interventions humaines et donc les heures ingénieur nécessaires, ce qui représente un gain de productivité et une économie directe pour les entreprises, en particulier lors des phases de conception, d’optimisation ou de R&D.
Son interface intuitive facilite la prise en main, tandis que sa conception modulaire permet d’intégrer rapidement de nouveaux matériaux ou fonctionnalités. ECORCE offre ainsi une flexibilité remarquable pour modéliser des semiconducteurs à large bande interdite, tels que le diamant, dont les propriétés et les usages évoluent rapidement.
Grâce à ses caractéristiques avancées, ECORCE s’impose comme un outil de simulation performant, fiable et rentable, parfaitement adapté aux défis des nouveaux matériaux semi-conducteurs.
