Spinout teknologi mendalam Perancis, Diamfab, mewujudkan harapan bagi semikonduktor berlian untuk mendukung transisi ramah lingkungan

Seiring dengan semakin banyaknya pendanaan yang mengalir ke bidang teknologi untuk mengatasi permasalahan global yang sulit seperti perubahan iklim, para wirausahawan PhD yang berasal dari universitas dan laboratorium ternama di Eropa semakin mengubah penelitian mereka menjadi perusahaan.

Putaran Perancis Diamfab, yang didirikan pada tahun 2019, adalah salah satu contohnya. Pendirinya, CEO Gauthier Chicot dan CTO Khaled Driche, keduanya PhD di bidang nanoelektronik dan peneliti terkenal di bidang berlian semikonduktor, meninggalkan Institut Néel, laboratorium Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis (CNRS), dengan dua paten berlisensi di bawah ikat pinggang mereka.

Sejak itu, Chicot dan Driche telah mendaftarkan lebih banyak paten dan mengangkat salah satu pendiri ketiga, Ivan Llaurado, sebagai chief revenue officer dan direktur kemitraan. Mereka juga mengumpulkan dana sebesar €8,7 juta dari Usaha Asterionmilik Bpifrance Benih Teknologi Prancis dana, Kreax, Sudut yang Lebih Baik, Halo Besok dan Grenoble Alpes Métropole.

Ketertarikan ini muncul karena paradigma seputar berlian semikonduktor telah berubah dalam dua tahun terakhir. “Berlian tidak lagi menjadi subjek laboratorium: Berlian telah menjadi kenyataan industri, dengan perusahaan rintisan, dengan produsen yang tertarik pada bidang ini, dan dengan mitra yang ada di sekitar kita,” kata Chicot kepada TechCrunch.

Keluar dari laboratorium

Silikon masih menjadi bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan dalam bidang elektronik karena tersedia di mana-mana dan murah. Namun ada harapan bahwa opsi lain suatu hari nanti bisa mengunggulinya, dan tidak hanya di laboratorium. Keputusan Tesla untuk menggunakan silikon karbida sebagai pengganti silikon merupakan langkah penting menuju arah tersebut, dan berlian bisa menjadi langkah berikutnya.

Karena berlian secara alami lebih tahan terhadap suhu tinggi dan lebih hemat energi, Diamfab membayangkan masa depan di mana komponen tertentu akan memerlukan permukaan berlian sintetis yang jauh lebih kecil dibandingkan silikon karbida, sehingga akan membuatnya kompetitif dalam hal harga.

Tujuan jangka panjang perusahaan ini adalah membuat semikonduktor yang lebih efisien dengan jejak karbon yang lebih rendah, sekaligus mendukung apa yang disebut Chicot sebagai “elektrifikasi masyarakat,” dimulai dari transportasi.

Perangkat elektronik berbasis berlian membuka pintu bagi penerapan di bidang elektronika daya — pikirkan baterai dan pengisi daya yang lebih kecil dengan otonomi yang lebih besar, karena lebih sedikit kontrol suhu yang diperlukan, yang khususnya relevan untuk sektor otomotif dan mobilitas listrik. Namun wafer berlian juga dapat dimanfaatkan untuk baterai nuklir, teknologi luar angkasa, dan komputasi kuantum.

Alasan untuk menjadikan berlian sebagai alternatif yang lebih baik daripada silikon tidak muncul begitu saja; Diamfab memanfaatkan penelitian dan pengembangan Institut Néel selama 30 tahun dalam pertumbuhan berlian sintetis. Pendirinya ingin mengeluarkan teknologi ini dari laboratorium. “Kami ingin menjadi pionir yang berguna,” kata Chicot.

Makhluk diberikan Hadiah Utama Juri i-Lab pada tahun 2019 merupakan titik balik bagi perusahaan. Diselenggarakan bersama oleh lembaga-lembaga Perancis, acara ini memberikan dana hibah dan rasa validasi yang membantu tim baik lahir maupun batin.

Dengan persetujuan ini, “bank memercayai Anda meskipun Anda tidak menghasilkan penjualan apa pun,” kata Chicot. “Mendapatkan penghargaan ini merupakan nilai tambah yang nyata pada awalnya. Dan hal ini sebagian disebabkan karena kita mempunyai teknologi yang hebat, dan sebagian lagi karena teknologilah yang sangat penting bagi dunia.”

Janji berlian

Bank investasi sektor publik Perancis Bpifrance, salah satu penyelenggara penghargaan i-Lab, menggandakan Diamfab dengan pendanaan dari dana French Tech Seed, yang dikelola Bpifrance atas nama pemerintah Perancis sebagai bagian dari rencana Perancis 2030.

Ketika silikon telah menjadi komoditas, wafer berlian bernilai tambah tinggi Diamfab dapat dibuat di Eropa dan dijual dengan harga premium yang dijamin oleh efisiensinya yang lebih tinggi, yang juga terkait dengan transisi ramah lingkungan. Dekarbonisasi adalah salah satu tujuan utama Perancis 2030dan berlian bisa membantu.

Jejak karbon mereka akan lebih ringan karena permukaan yang dibutuhkan berlian lebih kecil dibandingkan silikon karbida, tetapi juga karena Diamfab mensintesis berliannya dari metana. Di masa depan, sumber ini bisa berupa biometana, sehingga memberikan jalan keluar komersial bagi produk sampingan daur ulang ini.

Namun, sebagian besar dari hal ini masih terjadi di masa depan. Diamfab tinggal beberapa dekade lagi untuk mencapai tujuannya, namun mengatakan dibutuhkan waktu lima tahun agar teknologinya dapat mendukung produksi massal wafer berlian yang sesuai dengan kebutuhan industri. Ini berarti memanfaatkan pengetahuannya dalam menumbuhkan dan melakukan doping lapisan berlian pada wafer satu inci, dan menerapkannya pada wafer empat inci yang sudah digunakan oleh silikon karbida. Bahkan dengan dana yang cukup untuk mendukung jalur produksi percontohan kecil, hal ini akan memakan waktu beberapa tahun.

Jangka waktu lima tahun ini membuat Diamfab tidak dapat digunakan oleh beberapa VC; Meskipun negara-negara tersebut bersimpati pada gagasan reindustrialisasi Eropa dengan inovasi mutakhir, siklus likuiditas mereka membuat jenis investasi ini semakin sulit. Namun Chicot akhirnya berhasil mengumpulkan €8,7 juta yang akan membantu startup tersebut melewati fase pra-industrialisasi.

Grenoble, pusat teknologi yang mendalam

Kelompok investor yang berkumpul di sekitar Diamfab adalah “seimbang,” kata Chicot, termasuk pemain publik, dana abadi Asterion Labs, dan pendukung wilayah Diamfab, Auvergne-Rhône-Alpes, dan kota Grenoble.

Meskipun ada kehebohan seputar AI di Paris, Grenoble mungkin merupakan kota yang paling dekat dengan Lembah Silikon Prancis. Terima kasih banyak kepada fisikawan pemenang Hadiah Nobel Louis Néelkota Alpen fokus pada elektronik mengubahnya menjadi a pusat teknologi yang mendalam hal ini kini juga menjadi bagian dari perbincangan mengenai teknologi ramah lingkungan dan teknologi berdaulat.

Startup Grenoble yang muncul dalam pikiran saya antara lain Verkor, yang memperoleh lebih dari €2 miliar untuk gigafactorynya di Prancis Utara, dan Renaissance Fusion, yang mengumpulkan $16,4 juta tahun lalu untuk membangun teknologi fusi nuklir di Eropa. Namun Diamfab dapat memperoleh manfaat lebih besar dari kemitraannya dengan pemain besar yang memiliki ikatan lokal, termasuk CEA, Schneider Electric, Soitec, dan STMicroelectronics.

Tidak ada keraguan bahwa lebih banyak semikonduktor akan dihasilkan dari Pegunungan Alpen Prancis. Ketika UE dan AS mengadopsi Undang-Undang Chip untuk mengurangi ketergantungan mereka di Asia, Perancis siap untuk menyediakannya €2,9 miliar bantuan untuk pabrik gabungan STMicroelectronics dan GlobalFoundries yang akan datang, dan Soitec baru-baru ini membuka pabrik keempat di dekat sini. Kini Diamfab berharap dapat berperan juga, dan mengeluarkan potensi penuh berlian dalam semikonduktor.