Les matériaux à large bande interdite, notamment le carbure de silicium (SiC) et le GaN, sont couramment utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs depuis de nombreuses années, mais leur adoption sur le marché n'a pas atteint les niveaux escomptés. Bien que ces nouveaux matériaux promettent des performances supérieures au silicium (Si), de nombreux problèmes ont freiné leur adoption. Premièrement, le prix est toujours au cœur des discussions (à ce jour, uniquement dans certaines applications de niche), et seuls quelques produits justifient un prix plus élevé par les performances accrues. Par exemple, le SiC a réussi à s'imposer sur le marché des diodes Schottky car son coût plus élevé est justifié par une meilleure tension directe, une température de fonctionnement plus élevée, un courant de fuite réduit et une charge de récupération inverse (Qrr) plus faible. La deuxième raison majeure de la faible adoption des matériaux à large bande interdite réside dans la complexité de leur approvisionnement, de leur fabrication, de leur conditionnement et de leur ingénierie, ce qui explique en grande partie pourquoi le GaN n'a pas encore réussi à percer significativement sur le marché.
Lors du salon APEC 2016, les fournisseurs de GaN ont fait preuve d'optimisme, soulignant les progrès significatifs réalisés en matière de conception et d'ingénierie. Ces progrès ont permis d'accroître la fiabilité et les performances des transistors GaN, leur offrant ainsi une perspective d'adoption bien plus réaliste. Le GaN présente également un potentiel de réduction des coûts plus important, car les dispositifs de puissance GaN peuvent être intégrés sur des substrats de silicium plus grands et moins onéreux que le SiC.
Les fournisseurs de GaN s'attaquent désormais agressivement au marché de deux manières : premièrement, en remplaçant les dispositifs à superjonction de silicium dans les marchés et applications existants ; et deuxièmement, en ciblant des technologies plus performantes pour le LIDAR, la visualisation médicale et d'autres applications émergentes, voire pour la gestion basse tension dans les centres de données, où les préoccupations en matière de densité de puissance et d'efficacité sont primordiales et où des performances GaN supérieures sont les bienvenues.
Quelles sont les conséquences pour les consommateurs ?
Le GaN fournira les hautes performances nécessaires au LiDAR et à d’autres applications émergentes. Le LiDAR pourrait révolutionner le marché des véhicules autonomes dans un avenir proche, permettant aux voitures de se conduire seules. De plus, le GaN est désormais intégré aux alimentations des centres de données, qui sont constamment soumis à la pression de traiter davantage de données dans un espace réduit tout en optimisant la gestion de l’énergie. Les centres de données constituent un environnement idéal pour l’application de technologies de pointe telles que les alimentations GaN, qui offriront aux consommateurs des performances améliorées pour leurs appareils mobiles, leurs services Internet et d’autres applications gourmandes en données. De nombreuses nouvelles technologies d’imagerie utilisent également le GaN, permettant des techniques médicales moins invasives et plus compactes, de l’IRM à l’imagerie corporelle interne.
