Le germanium entre fluctuations du marché et rôle clé dans l'IoT
Aperçu de la situation des exportations en Chine et des objectifs de l'UE
Les données actuelles du marché mettent le germanium à l'honneur : les exportations chinoises ont atteint 1 166 kg en août, soit une augmentation de plus de 50 % par rapport à juillet, mais sont restées bien en deçà du chiffre de l'année précédente (1 358 kg). Les principaux destinataires étaient la Russie et l'Allemagne ; dans l'ensemble, la Chine a approvisionné nettement moins de pays qu'à l'été 2024.
Dans le même temps, les exportations de gallium ont chuté de plus de 20 % par rapport au mois précédent ; les principaux acheteurs étaient le Japon (5 200 kg) et le Canada (2 001 kg). Ces deux métaux technologiques sont concentrés dans quelques pays cibles. Cette situation s'explique par les restrictions à l'exportation chinoises en vigueur depuis l'été 2023 et par l'interdiction d'importation américaine depuis décembre 2024.
Au niveau européen, la loi sur les matières premières critiques (CRMA) fixe des objectifs pour 2030: 10 % de la demande doit être couverte au sein de l'UE, 40 % doit être traitée ici et 25 % doit être couverte par le recyclage. Dans le même temps, la Chine domine une grande partie de la chaîne de valeur des matières premières critiques : selon les estimations, environ 70 % dans le secteur minier et environ 90 % dans le secteur de la transformation.
Pourquoi le germanium est-il important pour l'IoT sans fil ?
Optique infrarouge (lentilles/fenêtres en germanium) : éléments optiques en germanium qui transmettent très bien les ondes IR (≈ 2-14 µm). Ils constituent la base des caméras thermiques/IR, nécessitent souvent des revêtements antireflets et permettent une imagerie thermique fiable dans les domaines de la sécurité, de l'industrie et de la mobilité.
Photonique et fibre optique/backhaul : les mélanges de germanium et les photodétecteurs permettent des liaisons à haut débit. Le backhaul est l'épine dorsale du réseau entre la périphérie/l'accès et le réseau central, mis en œuvre via la fibre optique, la radio micro-ondes, les ondes millimétriques ou l'optique en espace libre.
Semi-conducteurs et SiGe-RF (front-ends à faible bruit et haute fréquence) : le silicium-germanium (SiGe) permet d'obtenir des préamplificateurs RF à faible bruit et fonctionnant à des fréquences élevées (sub-GHz à ondes millimétriques). Ces frontaux (LNA, mélangeur, filtre, PLL) augmentent la sensibilité des passerelles, des concentrateurs de capteurs et des modules radio industriels (Wi-Fi, BLE, LoRaWAN, NB-IoT).
LiDAR et optoélectronique : les optiques/détections à base de germanium permettent la mesure de distance, la détection de l'environnement et les tests de qualité dans l'industrie et la mobilité.
Énergie et aérospatiale (cellules solaires multiples) : les empilements de plusieurs couches de semi-conducteurs (à jonctions multiples, souvent des semi-conducteurs composés III-V) sur des substrats en germanium utilisent différentes composantes spectrales et atteignent des rendements très élevés – standard dans l'aérospatiale, avec transfert de technologie vers des applications terrestres.
Fiche technique : chiffres clés pour le germanium
Symbole/numéro atomique : Ge / 32
Densité : 5,32 g/cm³
Point de fusion : 938 °C
Point d'ébullition : 2 830 °C
Perspectives industrielles et formes de livraison (TRADIUM)
Les utilisateurs industriels achètent du germanium sous différentes formes et puretés, allant des qualités optiques aux qualités électroniques. Le négociant en matières premières TRADIUM fournit des informations sur les spécifications disponibles (composition/pureté) ; le germanium y est disponible pour un usage industriel.
D'un point de vue industriel, le germanium reste stratégique, avec une demande solide pour les applications de base, mais une chaîne d'approvisionnement sensible et influencée par la politique.
Alternatives au germanium et à l'approvisionnement en Chine
Pour de nombreux domaines d'application, il existe des options autres que les chaînes d'approvisionnement chinoises. En matière d'approvisionnement primaire et de raffinage, le Canada et l'Europe sont considérés comme des sources pertinentes ; en outre, le recyclage gagne en importance, par exemple à partir de déchets de fibres optiques ou de composants optiques hors d'usage. Cela constitue un deuxième et un troisième pilier d'approvisionnement parallèlement aux importations en provenance de Chine.
En termes de matériaux, les alternatives dépendent fortement de l'application. Dans l'optique infrarouge (MWIR/LWIR), on utilise des verres chalcogénures, du séléniure de zinc (ZnSe) ou du sulfure de zinc (ZnS/Cleartran), en fonction du spectre et des conditions environnementales. En photonique et en détection, les solutions à base d'InGaAs sont courantes dans le proche infrarouge ; dans l'infrarouge à ondes longues, le HgCdTe (MCT) est parfois utilisé. Dans la technologie haute fréquence, les frontaux à base de GaAs ou de GaN, ainsi que les RF-CMOS, peuvent constituer une alternative au SiGe, en fonction des exigences en matière de fréquence, de linéarité et d'intégration.