Los materiales brecha de banda ancha, es decir, carburo de silicio (SiC) y GaN, se han utilizado comúnmente en la industria de los semiconductores durante muchos años, pero la adopción del mercado no ha alcanzado los niveles que la industria ha estado esperando. Si bien estos nuevos materiales ofrecen la promesa de un mejor rendimiento que el silicio (Si), numerosos problemas han frenado su adopción. En primer lugar, el precio está siempre en el centro de la discusión (hasta la fecha sólo en algunas aplicaciones nicho), y sólo con unos pocos productos, ¿el aumento del rendimiento justifica el precio más alto?. Por ejemplo SiC ha hecho incursiones en el mercado de los diodos Schottky, debido a que el aumento del coste se justifica por un mejor rendimiento de la tensión directa, más alta temperatura de funcionamiento, disminución de la corriente de fuga, y una menor carga de recuperación inversa (Qrr). La segunda razón principal para la pobre adopción de materiales brecha de banda ancha, es la dificultad de suministrar el material, fabricación, envasado e ingeniería, que ha sido una de las principales razones de que GaN aún no ha hecho importantes incursiones en el mercado.
En APEC 2016, los proveedores de GaN se mostraron optimistas, señalando importantes mejoras en el diseño y la ingeniería para aumentar la fiabilidad y el rendimiento de los transistores de GaN, que ahora tienen un camino mucho más realista para la adopción. GaN también tiene un mayor potencial de reducción de costes, ya que los dispositivos de potencia GaN se pueden hacer ubicar sobre sustratos de silicio que son más grandes y menos costosos que SiC.
Los proveedores de GaN ahora persiguen agresivamente el mercado de dos maneras: en primer lugar mediante la sustitución de los dispositivos de super-unión de silicio en los mercados y aplicaciones existentes; y en segundo lugar, con el rendimiento más alto apuntando a LIDAR, visualización médica, y otras aplicaciones emergentes e incluso para la gestión de baja tensión en los centros de datos, donde la densidad de potencia y las preocupaciones de eficiencia son de suma importancia, y un mayor rendimiento de GaN es bienvenido.
¿Qué significa esto para los consumidores?
GaN proporcionará el más alto rendimiento necesario para LIDAR y otras aplicaciones nuevas. LIDAR potencialmente revolucionará el mercado de automóviles autónomos en un futuro próximo, permitiendo a los coches auto-conducirse. Además, GaN se incluye ahora en fuentes de alimentación de centros de datos, en centros de datos que están constantemente bajo presión para calcular más bytes en menos espacio con una mejor gestión de energía. Los centros de datos son ambientes maduros para la aplicación de tecnología puntera como fuentes de alimentación de GaN, que ofrecerán a los consumidores mejores capacidades en sus dispositivos móviles, servicios de Internet y otras aplicaciones de datos pesadas. También hay numerosas nuevas tecnologías de formación de imágenes utilizando la herramienta de GaN que permiten técnicas médicas más pequeñas, menos invasivas, a partir de imágenes de resonancia magnética para la exploración interna del cuerpo.
