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Exemples de réussite en Rhénanie-du-Nord-Westphalie

ELEMENT 3-5 GmbH

Repenser la fabrication des semi-conducteurs :
les semi-conducteurs sont indispensables. Cependant, leur production consomme d’énormes quantités d’électricité et de gaz car elle nécessite des températures très élevées. L’entreprise ELEMENT 3-5 GmbH, basée à Baesweiler près d’Aix-la-Chapelle, a mis au point un procédé de fabrication qui requiert des températures nettement inférieures et permet même des combinaisons de matériaux entièrement nouvelles.

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Le défi

Qu'il s'agisse de chargeurs pour smartphones et véhicules électriques ou d'écrans modernes, les semi-conducteurs sont aujourd'hui omniprésents dans de nombreux appareils et applications. Indispensables en électronique haute performance, ils permettent notamment de convertir les tensions sans perte. On les utilise des milliards de fois à travers le monde. Le problème : les méthodes traditionnelles de fabrication des semi-conducteurs requièrent des températures extrêmement élevées, généralement supérieures à 1 200 °C. Cette forte consommation d'énergie rend la production coûteuse et problématique en termes de ressources. Ces coûts élevés limitent également leur utilisation aux applications haut de gamme. De plus, la stabilité de la température pendant la production impose l'utilisation de réacteurs de petite taille, ce qui limite la capacité de production, voire augmente les coûts en raison du nombre accru de réacteurs nécessaires.

Commandité par :

  • Photos : ELEMENT 3-5 GmbH
  • Texte : Lothar Schmitz, journaliste économique, Bonn
  • Publication : août 2025

Dr Volker Sinhoff, PDG d'ELEMENT 3-5 GmbH

« Vous économisez d'énormes quantités d'énergie, vous obtenez un débit jusqu'à dix fois supérieur et vous pouvez également produire des semi-conducteurs de manière beaucoup plus homogène qu'avec les méthodes conventionnelles. »

L'innovation

En 2010, AIXaTECH a été fondée à Baesweiler, près d'Aix-la-Chapelle, issue de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle. Ses fondateurs ont développé un réacteur expérimental et la technologie de procédé associée, permettant la production de semi-conducteurs à des températures nettement inférieures. En 2015, le Dr Volker Sinhoff a rejoint AIXaTECH en tant qu'investisseur. « J'ai été impressionné par cette technologie et j'ai pressenti son potentiel de rupture et l'immense marché qu'elle pourrait représenter », explique Sinhoff, aujourd'hui directeur général de l'entreprise, qui opère sous le statut de GmbH (société à responsabilité limitée) depuis 2022 et se nomme ELEMENT 3-5. Sinhoff et son équipe se sont consacrés au développement de cette technologie jusqu'à sa commercialisation. La production en série a débuté en 2022. Ce réacteur innovant est très recherché dans l'industrie des semi-conducteurs car il offre plusieurs avantages pour la production de la couche de base : « On réalise d'énormes économies d'énergie, on multiplie par dix le débit et on obtient des semi-conducteurs beaucoup plus homogènes qu'avec les méthodes conventionnelles », énumère Sinhoff. Ceci est rendu possible grâce à un procédé breveté à l'échelle mondiale, développé par ELEMENT 3-5, basé sur des sources de plasma intelligentes capables de réaliser des opérations à des températures aussi basses que 200 à 300 degrés Celsius, opérations qui nécessiteraient autrement des températures de plusieurs milliers de degrés. Cependant, les réacteurs pour la couche de base ne représentent qu'un seul segment d'activité. ELEMENT 3-5 utilise également une version étendue de sa technologie pour fabriquer et commercialiser des semi-conducteurs haute performance, utilisés notamment dans les écrans micro-LED. Grâce à ce procédé de fabrication innovant, ces écrans pourraient bientôt coûter moins de 10 000 € – actuellement, selon Sinhoff, leur prix est dix à quinze fois supérieur. Les semi-conducteurs de Baesweiler pourraient également jouer un rôle clé dans les puces d'intelligence artificielle.

L'effet NRW/L'emplacement

En 2022 encore, ELEMENT 3-5 était une petite entreprise familiale, comme le raconte Sinhoff, avec seulement deux employés. Mi-2025, la situation est bien différente : l’entreprise compte déjà 34 employés et devrait en compter 50 d’ici fin 2025, avec un objectif de 300 en 2029. Face à cette demande de main-d’œuvre qualifiée, l’implantation de l’entreprise dans la région d’Aix-la-Chapelle et le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie (NRW) s’avère avantageuse. « Nous recrutons de nombreux jeunes diplômés de l’Université des sciences appliquées d’Aix-la-Chapelle et de l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle, ainsi que du Centre de recherche de Jülich », explique le directeur général. Le tissu universitaire dense de NRW est généralement très attractif. L’entreprise est également très satisfaite de Baesweiler, une commune réputée pour son environnement favorable aux entreprises. Cela lui a permis d’acquérir très tôt un terrain d’environ 30 000 mètres carrés pour son projet d’expansion. Autre atout de la NRW : les facilités de financement. ELEMENT 3-5 bénéficie d'un financement FEDER de l'État de Rhénanie-du-Nord-Westphalie pour un projet pilote sur la production de semi-conducteurs pour écrans micro-LED, en collaboration avec l'Institut Fraunhofer de technologie laser ILT d'Aix-la-Chapelle.

Ce témoignage de réussite d'une transformation innovante a été publié en août 2025. Aucune mise à jour ni révision des informations n'a eu lieu depuis.

Plus d'informations sur le sujet de la technologie

Transformation par l'innovation

Contexte de la série de publications

La série de publications « Transformation par l’innovation » vise à illustrer comment les entreprises de Rhénanie-du-Nord-Westphalie ont pu écrire des histoires d’innovation réussies grâce aux conditions-cadres créées par le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie.

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