Applications du carbure de silicium
Le carbure de silicium présente des caractéristiques remarquables, telles qu’une largeur de bande interdite élevée, un champ électrique de claquage élevé, une conductivité thermique élevée et un taux de dérive de saturation électronique élevé. Il répond aux exigences du développement scientifique et technologique des dispositifs pour des scénarios complexes tels que les hautes températures, les hautes puissances, les hautes tensions et les hautes fréquences. Il est largement utilisé dans l’électronique de puissance, les véhicules à énergies nouvelles, le stockage d’énergie, la fabrication intelligente, le photovoltaïque, le transport ferroviaire et d’autres domaines. On peut dire que « tout peut être du carbure de silicium ».
Applications du carbure de silicium dans les véhicules à énergies nouvelles
Dans le secteur des véhicules à énergies nouvelles, l’application de la technologie du carbure de silicium devient essentielle pour améliorer les performances des véhicules électriques et hybrides. Les dispositifs en carbure de silicium, grâce à leur conductivité thermique élevée, leur champ électrique de claquage élevé et leurs excellentes propriétés mécaniques, améliorent considérablement l’efficacité et la fiabilité des systèmes de propulsion électrique, de charge et de gestion de l’énergie.
Applications du carbure de silicium dans la conduite intelligente et l’Internet des véhicules
Avec le développement rapide de la conduite intelligente et de l’Internet des véhicules, la technologie du carbure de silicium, grâce à ses performances supérieures, pénètre progressivement des domaines clés tels que les systèmes de capteurs, les unités de traitement de données et les modules de communication, améliorant considérablement les performances et la fiabilité des systèmes.
Applications du carbure de silicium dans les systèmes photovoltaïques
Dans les systèmes photovoltaïques, les composants clés tels que les onduleurs, les contrôleurs MPPT et les modules de conversion de stockage d’énergie imposent de multiples exigences aux dispositifs de puissance, notamment un rendement élevé, une résistance aux hautes tensions, un fonctionnement à haute température et une miniaturisation. Les dispositifs traditionnels en silicium subissent une dégradation significative de leur rendement dans les environnements à haute tension et à haute température, ce qui les rend incapables de répondre aux exigences croissantes en matière de densité de puissance des centrales photovoltaïques.
Applications du carbure de silicium dans les communications 5G
Dans des applications telles que les communications sans fil et les systèmes radar, les dispositifs RF sont au cœur de la transmission et du traitement des signaux, et leurs performances sont cruciales pour la stabilité du système. Les dispositifs RF à base de carbure de silicium semi-isolant, grâce à leur large bande interdite, offrent des avantages tels qu’une faible perte, une bande passante élevée et une densité de puissance élevée, ce qui en fait un élément clé pour la 5G de nouvelle génération et les systèmes de communication militaires.
Applications du carbure de silicium dans les réseaux électriques
Le carbure de silicium peut considérablement améliorer les réseaux électriques en améliorant l’efficacité et la capacité de transmission et de distribution d’énergie. Les substrats en carbure de silicium peuvent fonctionner à des températures, des tensions et des fréquences plus élevées, ce qui rend les composants tels que les convertisseurs, les appareillages de commutation et les transformateurs plus compacts et plus performants, réduisant ainsi les pertes d’énergie et améliorant la qualité de l’énergie.
Applications du carbure de silicium dans les avions à basse altitude
Les nouveaux avions, représentés par les eVTOL (décollage et atterrissage verticaux électriques), sont devenus un élément central de l’économie mondiale des avions à basse altitude et devraient devenir une nouvelle industrie pesant des milliers de milliards de dollars. Les MOSFET SiC, grâce à leurs avancées en matière d’efficacité et à leurs innovations en matière de légèreté, font passer les eVTOL du stade expérimental à l’exploitation commerciale. Les MOSFET SiC sont devenus un composant essentiel des systèmes d’alimentation eVTOL, et leurs performances améliorées et leurs coûts réduits propulseront l’industrie vers des applications à grande échelle.
Applications du carbure de silicium en intelligence artificielle (IA)
L’électricité devient le dernier obstacle menaçant le développement de l’intelligence artificielle (IA). La croissance rapide de la puissance de calcul de l’IA s’accompagne d’une hausse de la consommation énergétique, ce qui impacte significativement la demande énergétique sociale normale. Prenons l’exemple des centres de données américains : d’ici 2030, ils pourraient consommer jusqu’à 9 % de la production d’électricité du pays, soit environ l’équivalent de la production annuelle de 40 centrales nucléaires de taille moyenne.
Avec une consommation d’électricité d’une telle ampleur, même une réduction de 0,1 % de la consommation énergétique est un facteur significatif. Pour répondre à cette pénurie d’électricité pressante, l’écosystème industriel mondial explore activement toutes les options possibles. Par exemple, ON Semiconductor a développé une nouvelle série de MOSFET de puissance à tranchées en silicium et de MOSFET SiC.
Application du carbure de silicium dans l’industrie robotique
Les robots et les véhicules à énergies nouvelles partagent une grande similitude d’architecture technique. Les puces automobiles peuvent être transposées aux applications robotiques, mais elles doivent s’adapter à des exigences de performance différentes. Par exemple, les semi-conducteurs de puissance, outre les systèmes automobiles, possèdent également des capacités techniques applicables aux contrôleurs de moteurs pour articulations robotiques. La demande en contrôle de puissance efficace sur ce marché émergent de la robotique est en pleine croissance.