Les recherches du professeur Hassan Maher pour améliorer la performance et l’efficacité énergétique de composants à base de nitrures de gallium (GaN) et d’aluminium (AIN) avanceront aisément en raison d’un coup de pouce financier de 277 351 $ du gouvernement du Québec et de divers partenaires. Cette subvention servira à financer un appareil d’alignement dans les salles blanches de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) pour la fabrication de composants micro et nanoélectroniques.
Le professeur de la faculté de génie, département de génie électrique et de génie informatique, de l’Université de Sherbrooke fait partie des huit chercheurs sélectionnés par la Fondation canadienne pour l’innovation pour se partager la somme de 5,5 M$ visant à acquérir du matériel de pointe dans le cadre de leurs travaux de recherche. Ce montant provient du Fonds John-R.-Evans, qui encourage les activités de recherche d’avant-garde de spécialistes mondialement reconnus dans leur domaine d’expertise.
« Cette somme permettra au 3IT d’aller plus loin dans ses recherches d’innovation, et de nous rapprocher des exigences industrielles, se réjouit le professeur Maher, qui a fait carrière dans l’industrie, en France et au Québec, avant de joindre les rangs de l’Université de Sherbrooke, en 2012. Nous développons ici des composants qui se retrouveront sur le marché dans quelques années. »
Le professeur Maher, diplômé au doctorat en micro et opto-électronique intégrés, détient une expertise en physique des composants semi-conducteurs. Il est spécialisé en électronique de puissance et travaille à la mise au point de composants à très haute efficacité énergétique. Ses activités de recherche s’articulent autour des technologies de fabrication de circuits millimétriques dans les bandes U et W, de circuits de puissance à base du GaN et de circuits à ultra faible consommation destinée aux systèmes autonomes ainsi que de diodes électroluminescentes (DEL) à base de GaN.
Ultra haute efficacité énergétique
Dans le cadre des travaux de recherche, l’équipe du professeur Maher a mis en œuvre un procédé de fabrication complexe à 17 niveaux de masques pour la réalisation de composants avancés visant à fabriquer un dispositif à ultra haute efficacité énergétique. L’infrastructure, en particulier les salles blanches du 3IT pour la fabrication de composants micro et nanoélectroniques, est un atout majeur qui permettra de repousser les limites des composants et circuits à base de GaN vers des performances encore jamais atteintes.
« Nos travaux portent sur l’électronique de puissance, comme celle de la voiture électrique (VÉ). Nos circuits gèrent l’énergie électrique issue des batteries de la VÉ, qui se convertit en énergie mécanique. Dans son cheminement, une grande partie de cette énergie est perdue sous forme de chaleur. La fabrication de nouveaux composants va permettre de diminuer fortement cette perte énergétique. L’électronique du véhicule aura alors besoin de moins de refroidissement, donc moins de poids et moins de consommation, ce qui améliorera la batterie du VÉ. Notre souci majeur reste de diminuer les émissions de gaz à effet de serre », résume Hassan Maher.
Les recherches du professeur Maher servent aussi à optimiser l’efficacité des DEL et d’en augmenter l’extraction de la lumière, une recherche amorcée par l’équipe du GaN de l’Université de Sherbrooke, crée en 2008, qui a notamment réussi en 2013 à augmenter de 55 % l’intensité lumineuse des DEL en utilisant une approche « bio-inspirée » de la structure de l’abdomen des lucioles. IES-Montréal a d’ailleurs présenté une conférence sur le sujet en avril 2014; pour accéder à un résumé de cette conférence, cliquer ici.
Disposant d’un budget de plus d’un million de dollars par année pour ses travaux de recherche, le professeur Hassan Maher accompagne une quinzaine d’étudiants annuellement dans plusieurs projets novateurs, requérant la fabrication de circuits complexes. « Mon objectif à long terme est de développer de nouveaux composants très efficaces énergétiquement, battant des records de performance et pouvant mener à une forte accélération de la commercialisation des technologies associées à la « puissance intelligente ».
« Théoriquement les composants que nous sommes en train de concevoir sont très performants par rapport à ce qui existe; reste maintenant à le fabriquer et à le valider avec un ensemble de partenaires industriels », conclut le chercheur.
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