Le gardien quantique de l'électronique de puissance express
Un transistor de puissance en carbure de silicium fonctionne sous une tension des milliers de fois supérieure à celle du secteur. Si le champ se répartit de manière inégale à l'intérieur, le composant grille. Auparavant, on ne pouvait pas voir ce champ : il est trop intense pour les capteurs ordinaires, et le composant doit rester sous tension. Désormais, on a trouvé dans le cristal un minuscule espion — un défaut qui émet de la lumière en réponse au champ.
Ce défaut est un emplacement vide où devrait se trouver un atome de silicium. Cette lacune se comporte comme une aiguille de boussole : sa luminescence change selon la direction du champ. Étonnamment, cette aiguille ressent aussi bien le champ le long que transversalement au cristal. C'est comme une boussole qui indiquerait non seulement le nord, mais aussi l'altitude. Il n'existe aucun autre capteur de ce type.
La spectroscopie de la luminescence des lacunes permet de dresser une carte du champ à l'intérieur du composant avec une résolution inférieure au micromètre. On peut localiser l'endroit où le champ se concentre en un « poing » dangereux et reconcevoir le composant pour que le choc soit absorbé à un endroit plus robuste. Cette approche transforme le développement de l'électronique de puissance d'une méthode d'essais et d'erreurs en une science de précision.
Une lacune unique de silicium dans le carbure de silicium est plus petite qu'un millionième de millimètre, mais elle est capable de rapporter un champ des milliers de fois plus intense que celui d'un nuage d'orage.