В аерокосмічному та автомобільному обладнанні електроніка часто працює за високих температур, наприклад, двигуни літаків, двигуни автомобілів, космічні кораблі, що виконують місії поблизу Сонця, та високотемпературне обладнання в супутниках. Використовуйте звичайні Si або GaAs пристрої, оскільки вони не працюють за дуже високих температур, тому ці пристрої необхідно розміщувати в середовищі з низькою температурою. Існує два методи: один - розмістити ці пристрої подалі від високої температури, а потім за допомогою проводів та роз'ємів підключити їх до пристрою, яким потрібно керувати; інший - помістити ці пристрої в охолоджувальний бокс, а потім помістити їх у середовище з високою температурою. Очевидно, що обидва ці методи додають додаткове обладнання, підвищують якість системи, зменшують простір, доступний для системи, та роблять систему менш надійною. Ці проблеми можна усунути, використовуючи пристрої, які працюють за високих температур. SIC-пристрої можна експлуатувати безпосередньо в 3M — cail Y без охолодження за високої температури.
Електроніку та датчики з карбіду кремнію можна встановлювати всередині та на поверхні гарячих авіаційних двигунів і при цьому функціонувати в цих екстремальних умовах експлуатації, що значно зменшує загальну масу системи та підвищує надійність. Розподілена система керування на основі карбіду кремнію може усунути 90% проводів та роз'ємів, що використовуються в традиційних системах керування електронним екраном. Це важливо, оскільки проблеми з проводами та роз'ємами є одними з найпоширеніших проблем, що виникають під час простою в сучасних комерційних літаках.
Згідно з оцінкою ВПС США, використання передової електроніки з карбіду кремнію (SIC) у F-16 зменшить масу літака на сотні кілограмів, покращить льотні характеристики та паливну ефективність, підвищить експлуатаційну надійність та значно зменшить витрати на технічне обслуговування та час простою. Аналогічно, електроніка та датчики з карбіду кремнію можуть покращити характеристики комерційних реактивних лайнерів, що, як повідомляється, принесе додатковий економічний прибуток у мільйони доларів на кожен літак.
Аналогічно, використання високотемпературних електронних датчиків та електроніки з карбіду кремнію в автомобільних двигунах дозволить покращити моніторинг та керування згорянням, що призведе до чистішого та ефективнішого згоряння. Більше того, електронна система керування двигуном з карбіду кремнію працює значно вище 125°C, що зменшує кількість проводів та роз'ємів у моторному відсіку та підвищує довгострокову надійність системи керування транспортним засобом.
Сучасні комерційні супутники потребують радіаторів для розсіювання тепла, що виробляється електронікою космічного корабля, та екранів для захисту електроніки космічного корабля від космічного випромінювання. Використання SiC-електроніки на космічних кораблях може зменшити кількість проводів та роз'ємів, а також розмір та якість радіаційних екранів, оскільки SiC-електроніка може не тільки працювати за високих температур, але й мати високу стійкість до амплітудного випромінювання. Якщо вартість запуску супутника на навколоземну орбіту вимірювати масою, то зменшення маси за допомогою SiC-електроніки може покращити економіку та конкурентоспроможність супутникової галузі.
Космічні апарати, що використовують пристрої з карбіду кремнію, стійкі до високотемпературного випромінювання, можуть бути використані для виконання складніших місій навколо Сонячної системи. У майбутньому, коли люди виконуватимуть місії навколо Сонця та поверхні планет Сонячної системи, електронні пристрої з карбіду кремнію з відмінними характеристиками стійкості до високих температур та випромінювання відіграватимуть ключову роль для космічних апаратів, що працюють поблизу Сонця. Використання електронних пристроїв з карбіду кремнію може знизити захист космічних апаратів та обладнання для розсіювання тепла, тому в кожному апараті можна буде встановити більше наукових приладів.
Час публікації: 23 серпня 2022 р.