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TECNOLOGIA ELETTRONICA OGGI 533 - aprile 2026 50 mentale. Questa proprietà è cruciale per un’efficace dissipazione del calore, prevenendo così il surriscaldamento e migliorando l’affidabi- lità e la longevità dei dispositivi. La conducibilità termica del diaman- te, pari a 20 W/cmK, è la più alta conosciuta tra tutti i materiali, ren- dendolo eccezionalmente efficace nella dissipazione del calore, una sfida costante nell’elettronica di potenza. La gestione termica è uno dei fattori più costosi e limitanti nei sistemi ad alte prestazioni. Il GaN, ad esempio, richiede spesso substrati esotici come il carburo di silicio per evitare il surriscaldamento. L’i- neguagliabile capacità del diamante di dissipare il calore potrebbe consentire il funzionamento di dispositivi a temperature superiori a 400 °C senza degrado, rendendo possibili sistemi più compatti e robusti, soprattutto nelle applicazioni aerospaziali e ad alte tempe- rature. A che punto siamo Nonostante l’entusiasmo, i semiconduttori di diamante non sono an- cora entrati nella produzione di massa. Tuttavia, nell’ultimo decennio sono stati compiuti progressi significativi, in particolare nella fabbri- cazione di diamanti sintetici, guidata dalla deposizione chimica da vapore (CVD). La CVD consente la produzione di wafer di diamante monocristallino ultra-puro di grandi dimensioni, un prerequisito fon- damentale per dispositivi semiconduttori affidabili. Oggi, i diodi Schottky e i transistor FET di potenza in diamante sono stati testati in laboratorio con caratteristiche promettenti. Tuttavia, la commercializzazione su larga scala è ancora agli inizi, limitata dai costi di produzione, dalla densità dei difetti, dal controllo del drogaggio e dalla scalabilità. Tuttavia, le ultime ricerche sono mol- to promettenti. Alcuni sviluppi in Giappone Col senno di poi, provo la stessa sensazione che provavo quando il SiC e il GaN erano ancora in fase di ricerca. In qualità di ingegnere elettronico di potenza, mi sono immerso in numerosi articoli sulla tec- nologia a banda larga e sulle sue promesse, ho scritto articoli e li ho presentati a conferenze per condividere il mio entusiasmo con la co- munità dell’elettronica di potenza. Vent’anni dopo, queste promesse sono diventate una realtà commerciale. Dopo anni di ricerca fondamentale, l’utilizzo dei diamanti nell’indu- stria dei semiconduttori sta ora passando alla fase successiva, che prevede la pre-industrializzazione e lo sviluppo di un ecosistema a supporto dei futuri prodotti commerciali. In Giappone il primo circuito di potenza contenente semiconduttori di diamante sintetico è stato sviluppato da un gruppo di ricerca di un’università giapponese. A seguito di uno studio sull’ipotesi che i semiconduttori di diamante abbiano il potenziale per superare il sili- cio e altri materiali attualmente in uso, guidato dal professor Makoto Kasu, un team dell’Università di Saga ha avviato una ricerca sui semi- conduttori di diamante e ha sviluppato un transistor Mosfet a canale n funzionale realizzato con un diamante. Un altro momento fondamentale nell’evoluzione dell’industria giap- ponese dei semiconduttori è stata la cessazione delle attività della centrale nucleare di Fukushima Daiichi (NPS), causata dallo tsunami che ha seguito il grande terremoto del 11 marzo 2011. Nel contesto del processo di smantellamento dei reattori, nel 2012 è stata avviata un’iniziativa di ricerca con l’obiettivo di sviluppare semiconduttori di diamante in grado di funzionare nell’ambiente ostile della centrale nucleare danneggiata, contaminata da alte dosi di radiazioni. L’iniziativa è stata resa possibile dalla convergenza delle competen- ze tecniche di importanti organizzazioni quali l’Aist, l’Agenzia giap- ponese per l’energia atomica (Jaea), l’Università di Hokkaido e l’Or- ganizzazione per la ricerca sugli acceleratori ad alta energia (KEK). L’obiettivo era chiaro: progettare un approccio critico, sistemi di moni- toraggio che utilizzassero semiconduttori di diamante in grado di re- sistere ad alti livelli di radiazioni, fornendo così dati dettagliati, com- presa la dose di neutroni sui detriti di combustibile. Questo sforzo è stato intrapreso per garantire che la pianificazione della rimozione dei detriti fosse più sicura ed efficiente. Nell’ambito di questo progetto, Ookuma Diamond Device Co., Ltd., una startup fondata congiuntamente dall’Università di Hokkaido e dall’Istituto Nazionale di Scienze e Tecnologie Industriali Avanzate (Aist), ha creato un sistema integrato verticalmente per la produzione di semiconduttori di diamante, che copre tutto, dalla progettazione del substrato all’assemblaggio del primo circuito amplificatore diffe- renziale al mondo che utilizza semiconduttori di diamante, il cui fun- zionamento a lungo termine in un ambiente ad alta temperatura è stato confermato (300 °C). Circuito amplificatore differenziale Mosfet al diamante