Tengo la impresión que los desarrollos tecnológicos de los propios LED, unidos a las mejoras de las técnicas de fabricación, todo ello junto a los diseños imaginativos y funcionales de la ingeniería de diseño harán que las lámparas de descarga (fluorescentes, sodio, mercurio, etc) sean curiosos adornos en nuestras vitrinas de la universidad en un futuro que se siente cada vez más cercano.
Una empresa de California (USA) ha desarrollado una técnica para fabricar los LED mediante las mismas estrategias que se emplean para fabricar circuitos integrados en silicio (Si), en lugar de utilizar los costosos desarrollos sobre un sustrato de carburo de silicio (SiC) o de zafiro. Comercialmente estos módulos están ya disponibles bajo el nombre comercial de Bridgelux (enlace) y propone una reducción de costes del 75% y sin perder prestaciones.
Por si esto no fuera ya un gran avance, varias empresas están ya trabajando en integrar el circuito de control en silicio (SI) junto al propio diodo o diodos LED, lo cual implicará una reducción de precio aún mayor.
Ya existen, con estas técnicas económicas de fabricación, LED de 130 lúmenes por vatio y se esperan para los próximos años valores sobre los 150 lúmenes por vatio (recordando que una bombilla incandescente convencional anda por los 20 lúmenes por vatios y un tubo fluorescente de buena calidad anda por los 100 lúmenes por vatio son ya valores excepcionales).
Normalmente, los fabricantes producen los LEDs de luz blanca, recubriendo un LED azul de nitruro de galio (GaN) con una capa de fósforo (P) amarillo. El nitruro de galio (GaN) se cultiva en obleas de entre dos y cuatro pulgadas de zafiro o del propio carburo de silicio (SiC).
El LED del fabricante Cree que está recogido en este mismo Blog (enlace) se construye sobre obleas de carburo de silicio (SiC), obteniéndose así unas mejores prestaciones térmicas.
Lograr producir obleas más grandes de estos materiales haría bajas los costes (se podrían hacer mas chips sobre el mismo substrato). De momento en Alemania (como no) están ya barajando la fabricación de obleas de zafiro de 15 cm.
La estrategia de Bridgelux avanza por sendas donde la tecnología está más trillada, ya que las obleas de silicio de 20 cm son habituales en la fabricación de circuitos integrados. La deposición de LED de Nitruro de Galio (GaN) sobre un substrato de silicio (Si) sin perder prestaciones es otra gran aportación en la que trabaja esta empresa.
Universidades como Cambridge y empresas como Osram andan detrás de emular estas prestaciones impresionantes, mediante la utilización de técnicas similares. La competición está servida y las mejoras estrategias, la reducción de costes y el aumento de prestaciones es ya una senda imparable.
Nuevamente, los que trabajamos en Electrónica de Potencia tenemos bastante que decir y que aportar para sacar el máximo provecho de estos dispositivos electrónicos e ir caminando hacia niveles de Eficiencia Energética cada vez mayores.
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