Uno sguardo al mercato dell’optoelettronica

La tecnologia del futuro sarà rivoluzionata dall'optoelettronica. Ci sono tanti lavori di ricerca in corso in questo campo con alcune specializzazioni interessanti quali la fotonica e la bio-fotonica. Per mantenere il consumo di energia sotto controllo, i futuri chip potrebbero aver bisogno di spostare dati usando la luce invece degli elettroni. In questo contesto i chip optoelettronici potrebbero ridurre drasticamente il consumo di energia dei futuri computer.

I semiconduttori optoelettronici sono sempre più importanti in applicazioni che vanno dall'illuminazione commerciale e industriale all'automazione. In questo ambito le comunicazioni ottiche hanno il potenziale di risolvere uno dei maggiori problemi di questo periodo: il consumo di energia. Nel prossimo futuro, i maggiori consumatori di traffico dati saranno le comunicazione machine-to-machine, l'Internet of Things (IoT) e l'Industry 4.0. In questo ambito, la fibra ottica (e non solo), ovvero l'unione di vetro e luce, sta rivoluzionando il modo in cui comunichiamo. Grazie a questa tecnologia, siamo in grado di connetterci a chiunque ed ovunque con l'invio di messaggi di posta elettronica, immagini, musica e video in tutto il mondo alla velocità della luce; offrendo anche una grande capacità di tenere il passo con tutti i nuovi progressi tecnologici.

Attualmente, il mercato dell'optoelettronica riveste particolare importanza nei semiconduttori con soluzioni di efficienza energetica e le innovazioni nella sensoristica di imaging e LED. Il Grafene, e altri materiali bidimensionali, ha una lunga lista di proprietà uniche che lo hanno reso un tema caldo per un'intensa attività di ricerca scientifica e lo sviluppo di applicazioni tecnologiche. Uno dei più grandi pacchetti di ricerca è centrato sulle applicazioni optoelettroniche. I materiali 2D sono attesi ad offrire una soluzione all-in-one per le sfide del futuro, grazie alle loro proprietà ottiche, l'assorbimento a banda larga (da UV a THz), l'alta mobilità elettrica per il funzionamento ultraveloce e le proprietà plasmoniche gate-tunable. Un altro importante vantaggio è che i materiali 2D possono essere monoliticamente integrati con l'elettronica di silicio, in modo da poter sfruttare il notevole investimento fatto nei sistemi altamente avanzati Si-CMOS.

L'emergere dell'elettronica flessibile, l'elettronica indossabile e "l'internet degli oggetti" impone una forte esigenza che i componenti, tra cui fotorivelatori, siano pieghevoli e flessibili. Questo è un fatto di prestigio per i fotorivelatori al grafene in quanto possono essere facilmente combinati con qualsiasi tipo di substrato flessibile. I componenti optoelettronici sono ampiamente utilizzati in vari settori quali quello automotive, residenziali e commerciali, elettronica di consumo, telecomunicazioni, industriale, sanitario e aerospaziale e difesa. Il mercato è stimato a circa 55 miliardi di dollari entro il 2020, ad un CAGR del 9,41% dal 2015 al 2020 (Fonte: MarketsandMarkets). I LED dovrebbero guidare il mercato fino al 2020, mentre i diodi laser dovrebbero costituire il più alto tasso di crescita pari al 13 % durante il periodo di previsione.

Oltre ai LED, altre due categorie trovano maggior risalto nel mercato optoelettronico: i trasmettitori laser e i sensori di immagine CMOS.

I LED ad alta luminosità (HB-LED) saranno di notevole importanza per le future applicazioni che coinvolgerà l'illuminazione globale. Le vendite riguardano principalmente i sistemi di retroilluminazione per l'elettronica di consumo, quali telefoni cellulari e tablet. Vista l'enorme crescita, molti produttori si concentrano sull'ottimizzazione dei costi e l'aumento dell'efficienza per fornire un prodotto sempre migliore. Costo e funzionalità sono stati tradizionalmente due grandi ostacoli per l'utilizzo della tecnologia di illuminazione a LED in edifici commerciali. Con i miglioramenti tecnici e la consapevolezza di un certo benefit relativamente all'efficienza energetica, c'è stata una buona adozione con un incremento delle applicazioni.  Gli edifici intelligenti sono definiti da comandi integrati e tecniche di automazione in grado di ottimizzare le funzioni per gestire i costi e migliorare l'efficienza. Le soluzioni Smart Building a LED rappresentano una strategia di gestione energetica matura per cercare di ridurre i costi e ottimizzare le operazioni di manutenzione. I sensori di immagine CMOS rappresentano un elemento di spinta per il mercato della sicurezza in ambito medicale, automotive e per la videosorveglianza con nuovi sistemi di riconoscimento. Nel periodo di indagine (dal 2015 al 2020 - Fonte: MarketsandMarkets) la crescita dei sensori CMOS al tasso CAGR è prevista essere di circa il 10%. L'Optoelettronica è sempre più utilizzata nel settore dell'automotive, come le luci dei freni e fari.  L'ampio utilizzo di componenti elettronici nelle automobili ha portato ad una notevole dipendenza di questa tecnologia quasi in ogni veicolo. Contrariamente alle sorgenti luminose come i LED, i diodi organici emettitori di luce, o OLED, sono sorgenti di luce piana. La loro luce è quindi molto omogenea e non necessita di riflettori, guide di luce o ottiche simili, consentendo design in qualsiasi forma e montati su supporti flessibili. Offrendo opzioni di design estremamente flessibili, la tecnologia di illuminazione OLED si appresta ad entrare a pieno regime nel mercato automotive. La società di illuminazione OSRAM ha concluso al riguardo e con successo il programma di ricerca dedicato R2D2, al fine di ideare OLED flessibili nel settore automobilistico.

 

 

 

Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 20 dicembre 2016

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