항공우주 및 자동차 장비에서 전자 장치는 종종 고온에서 작동합니다. 항공기 엔진, 자동차 엔진, 태양 근처에서 임무를 수행하는 우주선, 위성의 고온 장비 등이 그 예입니다. 일반적인 Si 또는 GaAs 소자는 매우 높은 온도에서 작동하지 않기 때문에 저온 환경에 배치해야 합니다. 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 이러한 소자를 고온에서 멀리 배치한 다음 리드와 커넥터를 통해 제어할 소자에 연결하는 것입니다. 다른 하나는 이러한 소자를 냉각 상자에 넣은 다음 고온 환경에 배치하는 것입니다. 분명히 이 두 가지 방법 모두 추가 장비를 추가하고 시스템 품질을 향상시키지만 시스템에 사용 가능한 공간을 줄이고 시스템의 신뢰성을 떨어뜨립니다. 이러한 문제는 고온에서 작동하는 소자를 직접 사용함으로써 해결할 수 있습니다. SIC 소자는 고온에서 냉각 없이 3M — cail Y에서 직접 작동할 수 있습니다.
SiC 전자 장치와 센서는 고온의 항공기 엔진 내부와 표면에 설치될 수 있으며, 이러한 극한의 작동 조건에서도 작동하여 전체 시스템 무게를 크게 줄이고 신뢰성을 향상시킵니다. SIC 기반 분산 제어 시스템은 기존 전자 차폐 제어 시스템에 사용되는 리드와 커넥터의 90%를 제거할 수 있습니다. 리드와 커넥터 문제는 오늘날 상업용 항공기의 가동 중단 시 가장 흔히 발생하는 문제 중 하나이기 때문에 이는 매우 중요합니다.
미 공군의 평가에 따르면, F-16에 첨단 SiC 전자 장치를 사용하면 항공기 무게를 수백 킬로그램 줄이고, 성능과 연비를 개선하며, 운용 신뢰성을 높이고, 유지보수 비용과 가동 중단 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 마찬가지로, SiC 전자 장치와 센서는 민간 제트 여객기의 성능을 향상시켜 항공기당 수백만 달러의 추가 경제적 이익을 창출할 수 있다고 보고되었습니다.
마찬가지로, 자동차 엔진에 SiC 고온 전자 센서와 전자 장치를 사용하면 연소 모니터링 및 제어가 향상되어 더욱 깨끗하고 효율적인 연소가 가능해집니다. 또한, SiC 엔진 전자 제어 시스템은 125°C 이상에서도 잘 작동하여 엔진룸의 리드와 커넥터 수를 줄이고 차량 제어 시스템의 장기적인 신뢰성을 향상시킵니다.
오늘날 상업용 위성은 우주선 전자 장치에서 발생하는 열을 발산하는 라디에이터와, 우주선 전자 장치를 우주 방사선으로부터 보호하는 차폐막을 필요로 합니다. 우주선에 SiC 전자 장치를 사용하면 리드와 커넥터의 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 방사선 차폐막의 크기와 품질도 줄일 수 있습니다. SiC 전자 장치는 고온에서 작동할 뿐만 아니라 진폭-방사선 저항성이 뛰어나기 때문입니다. 위성을 지구 궤도에 발사하는 비용을 질량으로 측정한다면, SiC 전자 장치를 사용한 질량 감소는 위성 산업의 경제성과 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.
고온 방사선 내성 SiC 소자를 사용하는 우주선은 태양계 주변에서 더욱 까다로운 임무를 수행하는 데 사용될 수 있습니다. 미래에 인류가 태양과 태양계 행성 표면 주변에서 임무를 수행할 때, 뛰어난 고온 및 방사선 내성을 가진 SiC 전자 소자는 태양 근처에서 작동하는 우주선에 핵심적인 역할을 할 것입니다. SiC 전자 소자를 사용하면 우주선 및 방열 장비의 보호 기능을 줄일 수 있으므로, 각 우주선에 더 많은 과학 장비를 장착할 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 8월 23일