⚡ Cuando se habla de SiC, todo el mundo piensa en chips de potencia para autos eléctricos. Inversores, cargadores rápidos, plantas solares: el terreno donde Wolfspeed, onsemi, Infineon y STMicro se pelean por un mercado de $2.700 millones que sigue creciendo. Pero hay otra historia de SiC, más silenciosa, en un laboratorio de la Universidad de Kioto. Y no tiene nada que ver con conmutar kilovatios. Se trata de fabricar chips analógicos y digitales que sobreviven donde el silicio muere —y empezar a entregar muestras a clientes reales hacia 2028.

"SiC de potencia" y "SiC de LSI" no son lo mismo

El carburo de silicio vive hoy una ola gracias al auto eléctrico. Mordor Intelligence calcula el mercado de semiconductores de potencia SiC en unos $2.730 millones en 2025, con proyección de llegar a $8.410 millones en 2030; cinco empresas —STMicroelectronics, Infineon, Wolfspeed, onsemi y ROHM— controlan más del 90% de los ingresos. Estos chips son, en esencia, interruptores grandes y rápidos: mueven electrones a través de inversores de tracción de vehículos eléctricos, convertidores solares y accionamientos industriales, con menos pérdidas que el silicio.

Pero "conmutar mucha potencia" y "procesar señales o computar dentro de un chip" son trabajos muy distintos. Los chips dentro de tu celular, de la ECU de un auto o de un PLC industrial son LSI —circuitos integrados a gran escala— con cientos o miles de transistores que trabajan con señales, no con kilovatios. Casi nadie los fabrica sobre SiC. Se hacen sobre silicio, porque el silicio es barato, fácil de procesar y muy bien conocido.

Mitsuaki Kaneko, profesor asociado de la Escuela de Posgrado de Ingeniería de la Universidad de Kioto, está trabajando en la otra variante. En una entrevista con EE Times Japan, Kaneko explicó que está desarrollando LSI de SiC operables a alta temperatura y persigue la comercialización; el primer producto previsto es un convertidor analógico-digital (ADC) para entornos extremos, con envío de muestras hacia 2028-2029.

Un ADC es el puente entre el mundo analógico —temperaturas, corrientes, vibraciones— y los sistemas digitales. Casi cualquier equipo industrial lleva uno. La apuesta de Kaneko es que, si consigues un ADC que siga funcionando muy por encima de 150°C, de pronto puedes ponerlo en lugares que hoy los ingenieros simplemente evitan.

¿Por qué meterse donde el silicio no llega?

Los chips de silicio estándar tienen su techo cerca de los 150°C. Con procesos especiales tipo silicio sobre aislante (SOI), se puede empujar a unos 300°C, y poco más. Por encima de eso, los portadores de carga del silicio se agitan tanto que el transistor deja de comportarse como tal.

Los lugares que importan están por encima de esa línea: justo al lado del motor de tracción de un vehículo eléctrico, dentro del controlador de un horno industrial, alrededor de un motor a reacción, en un pozo geotérmico, en una sonda espacial. Hoy los ingenieros, o alejan el silicio del calor —cables largos, más ruido, peor respuesta—, o lo envuelven en refrigeración y blindaje. Ambas opciones cuestan espacio, peso y dinero.

El SiC tiene una banda prohibida (bandgap) unas tres veces más ancha que la del silicio. En teoría puede operar por encima de 500°C, y varios equipos han mostrado en la práctica que es posible. El propio grupo de Kaneko demostró el funcionamiento básico de un circuito integrado de SiC a 350°C en 2022, y el Centro de Investigación Glenn de la NASA ha mostrado dispositivos SiC trabajando cerca de 1.000°C en trabajos anteriores. Si un chip puede ir pegado al calor, te puedes ahorrar la refrigeración, acortar el cableado y digitalizar la señal donde se origina.

El enfoque de Kioto: "JFET complementarios" y por qué importa

Hay varios grupos en el mundo persiguiendo ICs de SiC, pero con apuestas distintas en cuanto al estilo de circuito. Según Kaneko explicó en la entrevista con EE Times:

  • NASA / Ozark Integrated Circuits (EE. UU.): JFETs (transistores de efecto de campo de unión) con resistencias. Es la línea histórica vinculada a la exploración de Venus, con licencia de Ozark IC, en Fayetteville (Arkansas), para clientes aeroespaciales, de defensa y de petróleo y gas.
  • Universidad de Hiroshima (Japón): MOSFETs complementarios, más cercanos a la receta CMOS dominante en silicio.
  • Universidad de Kioto (Japón): JFETs complementarios. Según Kaneko, este planteo permite reducir considerablemente el consumo de energía frente al esquema con resistencias de NASA.

"Complementario" es el truco al corazón de cada CPU moderno: combinar un transistor tipo n (corriente por electrones) con uno tipo p (corriente por huecos) de manera que, en cualquier estado estable, casi no fluye corriente; sólo durante la conmutación. Por eso la batería del portátil no se agota en cinco minutos pese a tener miles de millones de transistores funcionando. El equipo de Kioto quiere llevar esa misma disciplina de bajo consumo estático al SiC, pero con JFETs en lugar de MOSFETs, porque la interfaz MOS sobre SiC es notoriamente difícil de fabricar limpia: los defectos en esa zona han limitado durante décadas el rendimiento de los transistores SiC.

Kaneko también ofreció un mapa global en la entrevista: en EE. UU. hay fuerte demanda de LSI para alta temperatura desde NASA, energía, aeroespacial y defensa. Sobre China, comentó que tiene mucho impulso en dispositivos de potencia SiC, pero no observa señales claras de un desarrollo agresivo en LSI de SiC.

Lo que cambió en 2025: un vehículo comercial

Una demo de laboratorio y un chip que se vende son cosas distintas. Un transistor de investigación funcionando a 350°C es impresionante; conseguir que cientos de ellos se comporten igual, oblea tras oblea, con datos de fiabilidad a 10 años, es otra película. Y es la parte que una universidad rara vez puede hacer sola.

En octubre de 2025 apareció un nuevo vehículo en el perfil de researchmap de Kaneko: un proyecto titulado "Realización de semiconductores lógicos SiC (LSI) operables en entornos de alta temperatura", vigente hasta septiembre de 2026, dentro del programa Kyoto University × Mitsubishi Corporation Startup Catapult. El Catapult es un puente formal entre la investigación universitaria y una startup comercial, con una sogo-shosha (gran casa comercial general) detrás. Eso no es un detalle: Mitsubishi Corporation tiene la red global en aeroespacial, energía e industria que normalmente le falta a un spin-off universitario. Si la futura startup necesita un cliente aeroespacial en EE. UU. o uno energético en Europa, esas puertas se abren más rápido.

El telón de fondo: la reconfiguración del semiconductor de potencia japonés

La apuesta comercial de Kaneko cae en medio de un año ruidoso para los semiconductores de potencia japoneses. En marzo de 2026, ROHM, Toshiba y Mitsubishi Electric anunciaron conversaciones para integrar sus negocios de semiconductores de potencia, una eventual alianza que sería potencialmente segunda a nivel mundial por escala. Paralelamente, Denso, gigante de autopartes vinculado a Toyota, presentó una oferta de adquisición sobre ROHM, reflejo de la importancia estratégica que han cobrado estos chips para la cadena de suministro automotriz.

A nivel mundial, Wolfspeed —en su día pionera del SiC— pidió acogerse al Capítulo 11 en 2025 tras pelearse con los rendimientos de la oblea de 8 pulgadas, y emergió ese mismo año reestructurada. La megafábrica de SiC de 200mm de Infineon en Malasia ya está operativa. Fabricantes chinos de sustrato como SICC y TanKeBlue presionan en precio y en obleas de 8 pulgadas.

La capa "SiC de potencia" es una pelea global brutal. Lo que hace Kioto está al lado, pero en otro pasillo. El LSI mixto de SiC es, en cierto sentido, no intentar pelear con Wolfspeed e Infineon en su propio terreno, sino abrir un nicho más pequeño, de mayor valor agregado y más difícil de reemplazar. Para un spin-off universitario japonés, esa es una posición razonable: volúmenes no enormes, pero tecnología defendible donde las cinco grandes no están enfocadas.

Lo que todavía tiene que salir bien

Tres cosas decidirán si esto pasa de "paper interesante" a "producto que se compra".

Madurez del proceso. Demostrar un transistor que funciona no es lo mismo que producir cientos con características igualadas en una oblea de grado industrial. Existen fábricas de SiC, pero están preparadas para MOSFETs de potencia y diodos Schottky, no para LSIs analógico/digitales con requisitos estrictos de matching. Establecer el flujo de JFETs complementarios en una fábrica con calidad de foundry es el primer muro.

Datos de fiabilidad a largo plazo. Los clientes de automoción e industria piden 10 a 15 años de confianza, y eso significa miles de horas de pruebas de vida a alta temperatura antes de que alguien diseñe el chip en un producto. Las piezas de la órbita NASA tienen ese pedigrí; el LSI de SiC comercial todavía no.

Un primer cliente. Los chips analógico/digitales nuevos no se fabrican sin un fabricante de sistemas dispuesto a ser el primer diseño-en. El ancla de Ozark IC es NASA. La startup de Kioto necesitará la suya: probablemente alguien del sector aeroespacial, defensa o industrial, para justificar la producción piloto.

Mientras tanto, el grupo de Kaneko ha ido acumulando credenciales. Un artículo del que fue coautor recibió el John Palmour Best Student Paper Award en ICSCRM 2024, su trabajo sobre JFETs complementarios apareció en IEEE Electron Device Letters demostrando operación de puerta lógica a 623 K (350°C), y un artículo de modelado SPICE en APL Electronic Devices fue seleccionado como Editor's Pick. La base académica está.

La "otra historia" del SiC japonés

La mayor parte del SiC dentro de los autos eléctricos de la próxima década seguirá viniendo de Infineon, STMicro y onsemi. Los jugadores japoneses tienen una pelea cuesta arriba en esa carrera.

Pero, en paralelo, se escribe otra historia japonesa del SiC, más silenciosa: una en la que los chips no conmutan kilovatios, sino que escuchan sensores y dialogan con sistemas digitales a temperaturas que el silicio no soporta. Si las muestras de ADC de Kioto llegan a los bancos de prueba de clientes en 2028 o 2029, y si la red de Mitsubishi Corporation consigue conectarlas con programas aeroespaciales, energéticos o industriales reales, Japón habrá plantado bandera en un nicho que los gigantes globales del SiC han pasado de largo.

No es el mercado titular de billones de yenes. Pero sí un mercado con muy pocos competidores, costos de cambio muy altos una vez diseñado en el sistema, y aplicaciones —monitoreo de baterías de vehículos eléctricos, sensado dentro de motores a reacción, herramientas de fondo de pozo, futuras misiones planetarias— que simplemente no tienen alternativa en silicio.

En Japón, esta "otra historia del SiC" avanza al lado del drama más ruidoso de las fusiones en el sector de potencia. ¿Cómo se está abordando la electrónica de alta temperatura en tu país? ¿Tienen las universidades y las empresas comercializadoras estructuras para sacar adelante este tipo de trabajo de semiconductores, de nicho y de horizonte largo?

Referencias