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ELETTRONICA OGGI 533 - aprile 2026 47 TECNOLOGIA Da oltre quarant’anni assisto a cambiamenti trasformativi nel panora- ma dell’elettronica di potenza. A partire dai transistor bipolari, pas- sando per i Mosfet e arrivando al regno dei semiconduttori a ban- da larga (WBG) come il carburo di silicio (SiC) e il nitruro di gallio (GaN). Ogni evoluzione tecnologica ha sbloccato prestazioni più elevate, maggiore efficienza e miniaturizzazione dei sistemi di ali- mentazione. Ma oggi siamo alle soglie di quello che potrebbe essere il prossimo salto quantico nelle prestazioni dei dispositivi di potenza verso la mitica efficienza del 99,99%: l’uso del diamante sintetico come materiale semiconduttore, un concetto davvero entusiasmante per gli ingegneri dell’elettronica di potenza. Diamanti nei semiconduttori? L’idea potrebbe sembrare inverosimile, ma dopotutto i diamanti sono tradizionalmente associati alla gioielleria, alle applicazioni industria- li come gli abrasivi e ai macchinari per il taglio, la foratura, la mola- tura e la lucidatura o ai laboratori per esperimenti ad alta pressione, ma non ai sistemi di conversione di potenza o agli amplificatori a radiofrequenza. Tuttavia, da molti anni la comunità scientifica riconosce i diamanti come il materiale migliore per la dissipazione del calore, grazie alla loro conducibilità termica che supera di gran lunga quella dei mate- riali convenzionali come il silicio. Tuttavia, la durezza intrinseca del materiale e la complessità della sua lavorazione lo avevano reso inu- tilizzabile nel campo della tecnologia dei semiconduttori. La narrazione inizia nel 1954, quando General Electric (GE) riuscì a creare il primo diamante sintetico utilizzando il metodo Hpht (High Pressure High Temperature), segnando il primo caso di fabbricazio- ne artificiale di diamanti. Dopo questa pietra miliare, gli anni ‘80 hanno visto la prima espansione dei diamanti con il metodo della deposizione chimica da vapore (CVD), seguito dall’esplorazione dei processi di drogaggio negli anni ‘90. Successivamente, coloro che si Silicone (Si) Carburo di silicio (SiC) Nitruro di Gallio (Gan) Diamante Banda proibita (eV) 1,11 3,26 3,39 5,47 Campo di ripartizione ec (MV/cm) 0,3 3,5 3,4 10,0 Mobilità elettronica µe (cm 2 /Vs) 1.500 800 900 2.200 Conducibilità termica (W/cmK) 1,5 4,9 2,0 21,3 PROPRIETÀ DEI MATERIALI E LE PRESTAZIONI Fonte Prbx Silicone (Si) Campo di ripartizione ec (MV/cm) Mobilità elettronica µe (cm 2 /Vs) Conducibilità termica (W/cmK) Carburo di silicio (SiC) Nitruro di Gallio (GaN) Diamante