Il materiale del futuro

Si chiama nitruro di gallio - in gergo GaN - 
e promette di essere uno dei materiali-chiave del prossimo futuro. Potrebbe presto ricevere il testimone dal carburo di silicio (SiC): altro materiale su cui si è lavorato molto negli ultimi decenni, ma che forse inizia ad arrivare al limite della ricerca. Il suo valore è presto detto: permette di creare tecnologie che potranno ridurre considerevolmente le dimensioni delle macchine che creano potenza. Per questo il Distretto Tecnologico Sicilia Micro e Nano Sistemi, già leader di un progetto europeo sul SiC, coordina oggi “GaN4AP”, un partecipato H2020 (con 36 partner più 9 affiliate) che esplorerà le prospettive e le qualità del nuovo materiale. “Sono entusiasta del partenariato del nuovo progetto: istituzioni di ricerca, medie e grandi imprese, ed utilizzatori finali, costituiscono la ‘catena del valore’ su scala continentale nella ambiziosa sfida alla ricerca che stanno portando avanti giapponesi e americani”, sottolinea il responsabile del progetto, l'ingegner Leoluca Liggio. In termini operativi, si lavora in contemporanea su quattro percorsi paralleli. “Il primo deve dare risultati in tempi brevi: siamo partiti dallo stato dell’arte della ricerca sul GaN per produrre convertitori che possano essere più leggeri, efficienti ed economici rispetto a quelli in SiC”, spiega il professor Gaudenzio Meneghesso del dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova, coordinatore scientifico del progetto. “In pratica, abbiamo preso i migliori dispositivi già presenti sul mercato e stiamo cercando di svilupparli in maniera nuova e completa, cosa su cui nessuno ha ancora lavorato”. Hanno scadenze meno urgenti altri due output di GaN4AP. Da un lato, introdurre un ulteriore elemento semiconduttore, lo scandio, per dar vita a dispositivi più performanti. Dall’altro, invece degli attuali dispositivi che si sviluppano lateralmente, l’obiettivo è costruirli in verticale, perché possono garantire maggior potenza. Infine, il quarto output, quello più innovativo. “Puntiamo all’elettronica integrata ai dispositivi GaN - chiude Meneghesso - Occupandoci non più di transistor singoli, bensì compattandoli, per creare un’integrazione monolitica. Vogliamo dare vita a un circuito integrato col GaN, che potrà essere di grande utilità soprattutto per il settore dell’automotive: per dimensioni, prestazioni e compattezza sarà un dispositivo ideale per le nuove auto elettriche”.