एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उपकरणों में, इलेक्ट्रॉनिक्स अक्सर उच्च तापमान पर काम करते हैं, जैसे कि विमान इंजन, कार इंजन, सूर्य के निकट मिशन पर अंतरिक्ष यान और उपग्रहों में उच्च तापमान वाले उपकरण। आमतौर पर Si या GaAs उपकरणों का उपयोग किया जाता है, लेकिन चूंकि ये बहुत उच्च तापमान पर काम नहीं करते हैं, इसलिए इन उपकरणों को कम तापमान वाले वातावरण में रखना आवश्यक है। इसके दो तरीके हैं: एक तरीका है इन उपकरणों को उच्च तापमान से दूर रखना और फिर तारों और कनेक्टर्स के माध्यम से नियंत्रित किए जाने वाले उपकरण से जोड़ना; दूसरा तरीका है इन उपकरणों को कूलिंग बॉक्स में रखना और फिर उन्हें उच्च तापमान वाले वातावरण में रखना। स्पष्ट है कि इन दोनों तरीकों से अतिरिक्त उपकरण जुड़ जाते हैं, सिस्टम की गुणवत्ता बढ़ जाती है, सिस्टम के लिए उपलब्ध स्थान कम हो जाता है और सिस्टम की विश्वसनीयता कम हो जाती है। उच्च तापमान पर काम करने वाले उपकरणों का सीधे उपयोग करके इन समस्याओं को दूर किया जा सकता है। SIC उपकरण बिना कूलिंग के सीधे उच्च तापमान पर संचालित किए जा सकते हैं।
SiC इलेक्ट्रॉनिक्स और सेंसर को गर्म विमान इंजनों के अंदर और सतह पर स्थापित किया जा सकता है और ये अत्यधिक परिचालन स्थितियों में भी काम करते रहते हैं, जिससे सिस्टम का कुल द्रव्यमान काफी कम हो जाता है और विश्वसनीयता बढ़ जाती है। SiC-आधारित वितरित नियंत्रण प्रणाली पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक शील्ड नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग होने वाले 90% लीड और कनेक्टरों को समाप्त कर सकती है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि आज के वाणिज्यिक विमानों में डाउनटाइम के दौरान लीड और कनेक्टर संबंधी समस्याएं सबसे आम समस्याओं में से हैं।
अमेरिकी वायु सेना के आकलन के अनुसार, एफ-16 में उन्नत SiC इलेक्ट्रॉनिक्स के उपयोग से विमान का वजन सैकड़ों किलोग्राम कम हो जाएगा, प्रदर्शन और ईंधन दक्षता में सुधार होगा, परिचालन विश्वसनीयता बढ़ेगी और रखरखाव लागत और डाउनटाइम में उल्लेखनीय कमी आएगी। इसी प्रकार, SiC इलेक्ट्रॉनिक्स और सेंसर वाणिज्यिक जेटलाइनरों के प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, जिससे प्रति विमान लाखों डॉलर का अतिरिक्त आर्थिक लाभ होने की संभावना है।
इसी प्रकार, ऑटोमोटिव इंजनों में SiC उच्च तापमान इलेक्ट्रॉनिक सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग दहन की बेहतर निगरानी और नियंत्रण को सक्षम बनाएगा, जिसके परिणामस्वरूप स्वच्छ और अधिक कुशल दहन होगा। इसके अलावा, SiC इंजन इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली 125°C से ऊपर के तापमान पर भी अच्छी तरह से काम करती है, जिससे इंजन कंपार्टमेंट में लीड और कनेक्टरों की संख्या कम हो जाती है और वाहन नियंत्रण प्रणाली की दीर्घकालिक विश्वसनीयता में सुधार होता है।
आज के वाणिज्यिक उपग्रहों को अंतरिक्ष यान के इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा उत्पन्न ऊष्मा को कम करने के लिए रेडिएटर और अंतरिक्ष विकिरण से इलेक्ट्रॉनिक्स की सुरक्षा के लिए शील्ड की आवश्यकता होती है। अंतरिक्ष यान में SiC इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग लीड और कनेक्टर की संख्या के साथ-साथ विकिरण शील्ड के आकार और गुणवत्ता को भी कम कर सकता है, क्योंकि SiC इलेक्ट्रॉनिक्स न केवल उच्च तापमान पर काम कर सकते हैं, बल्कि इनमें विकिरण के प्रति प्रबल प्रतिरोध भी होता है। यदि पृथ्वी की कक्षा में उपग्रह प्रक्षेपण की लागत को द्रव्यमान के आधार पर मापा जाए, तो SiC इलेक्ट्रॉनिक्स के उपयोग से द्रव्यमान में कमी उपग्रह उद्योग की अर्थव्यवस्था और प्रतिस्पर्धात्मकता को बेहतर बना सकती है।
उच्च तापमान विकिरण प्रतिरोधी SiC उपकरणों का उपयोग करने वाले अंतरिक्ष यान सौर मंडल के चारों ओर अधिक चुनौतीपूर्ण मिशनों को अंजाम देने के लिए इस्तेमाल किए जा सकते हैं। भविष्य में, जब लोग सूर्य और सौर मंडल के ग्रहों की सतह के चारों ओर मिशन करेंगे, तो उत्कृष्ट उच्च तापमान और विकिरण प्रतिरोध विशेषताओं वाले SiC इलेक्ट्रॉनिक उपकरण सूर्य के निकट काम करने वाले अंतरिक्ष यानों के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे। SiC इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग से अंतरिक्ष यान और ऊष्मा अपव्यय उपकरणों की सुरक्षा लागत कम हो जाती है, जिससे प्रत्येक यान में अधिक वैज्ञानिक उपकरण स्थापित किए जा सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: 23 अगस्त 2022