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controllo della conduttività dei materiali SiC e GaN e tali fasi costituiscono delle vere e proprie sfide che le aziende devono affrontare. In considerazione del fatto che, spes- so, i dispositivi SiC e GaN devono lavorare in condizio- ni critiche come, per esempio, le temperature elevate e i campi elettrici elevati, il raggiungimento di una buona stabilità degli atomi droganti può risultare difficile da raggiungere. Proprio per tali motivi i controlli dei pro- cessi di produzione devono risultare molto meticolosi, rivolti a ottenere i livelli di drogaggio ideali, controllando diversi parametri di lavorazione come la temperatura e i flussi di gas. Piccole variazioni di essi possono causa- re grandi cambiamenti nelle proprietà del materiale fi- nale prodotto. Le condizioni produttive e le strategie di mercato hanno subito alcune variazioni dopo la pande- mia e gli attuali conflitti tuttavia, al momento, Taiwan è il primo produttore mondiale nella produzione di wafer per semiconduttori e rappresenta oltre il 50% del mercato globale. Segue la Corea del Sud con la sua quota del 20%, mentre il Giappone si piazza al terzo posto. L’Europa è molto indietro rispetto ai Paesi asiatici e agli Stati Uniti. Processi di produzione Molte fonderie oggi seguono processi di produzione all’a- vanguardia e sfruttano la propria esperienza sia nel- le tecnologie CMOS che nei semiconduttori compositi, consentendo la scoperta di nuove tecnologie nel settore dei semiconduttori composti. L’obiettivo principale delle TECH INSIGHT FOUNDRIES Fig. 2 – La produzione di wafer implica la presenza di apparecchiature estre- mamente sofisticate e co- stose (Fonte: X-FAB) aziende è quello di effettuare le lavorazioni dei materiali con una precisione molto alta, al fine di ridurre al minimo la presenza di difetti, anche se una piccola percentuale di imperfezioni è inevitabile proprio a causa della natura di tali materiali. Il raggiungimento di un alto grado di qua- lità richiede una profonda comprensione delle proprietà dei materiali e le aziende spesso danno priorità ai punti di forza e alle proprie capacità. Le aziende che hanno già una esperienza e conoscenza pregressa nelle tecnologie basate sul silicio sono avvantaggiate nell’affrontare la produzione del GaN, grazie a una relativa compatibilità e similarità dei processi di produzione esistenti. In questo modo esse possono sfruttare parzialmente le infrastrut- ture e le competenze esistenti. Il SiC, invece, ha portato alla creazione di impianti più specializzati, implicando la creazione di nuovi strumenti e nuove tecniche per la produzione di dispositivi ad elevata efficienza e affidabi- lità. Le migliori fonderie per SiC e GaN sono dotate del- le più recenti apparecchiature di elaborazione dedicate, strumenti di misurazione e tecnologie di elaborazione, come si può osservare in figura 2. L’utilizzo di materiali WBG offre molti vantaggi cruciali che rappresentano un punto di svolta per alcune applicazioni. Entrambi i ma- teriali, SiC e GaN, consentono una densità di corrente più elevata, una tensione di rottura più elevata, una RDS(on) più bassa, una frequenza di commutazione più elevata e perdite di commutazione ridotte. I moduli che utilizzano SiC e GaN avranno un’efficienza maggiore, sono più pic- ELETTRONICA OGGI 519 - GIUGNO/LUGLIO 2024 28
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