Aplicações do Carboneto de Silício
O carboneto de silício possui características significativas, tais como elevada largura de banda proibida, elevado campo elétrico de rutura, elevada condutividade térmica e elevada taxa de deriva de saturação de eletrões. Pode satisfazer os requisitos de dispositivos de desenvolvimento científico e tecnológico para cenários complexos, como alta temperatura, alta potência, alta tensão e alta frequência. Tem sido amplamente utilizado em eletrónica de potência, veículos de nova energia, armazenamento de energia, fabrico inteligente, energia fotovoltaica, transporte ferroviário e outros campos. Pode dizer-se que “tudo pode ser carboneto de silício”.
Aplicações do Carboneto de Silício em Veículos de Nova Energia
No setor dos veículos de nova energia, a aplicação da tecnologia de carboneto de silício está a tornar-se fundamental para melhorar o desempenho dos veículos elétricos e híbridos. Os dispositivos de carboneto de silício, com a sua elevada condutividade térmica, elevada intensidade de campo elétrico de rutura e excelentes propriedades mecânicas, aumentam significativamente a eficiência e a fiabilidade dos sistemas de acionamento elétrico, dos sistemas de carregamento e dos sistemas de gestão de energia.
Aplicações do Carbeto de Silício na Condução Inteligente e na Internet dos Veículos
No meio do rápido desenvolvimento da condução inteligente e da Internet dos Veículos, a tecnologia do carboneto de silício, com o seu desempenho superior, está gradualmente a penetrar em áreas-chave como sistemas de sensores, unidades de processamento de dados e módulos de comunicação, melhorando significativamente o desempenho e a fiabilidade do sistema.
Aplicações do Carbeto de Silício em Sistemas Fotovoltaicos
Nos sistemas fotovoltaicos, componentes essenciais como inversores, controladores MPPT e módulos de conversão de armazenamento de energia impõem múltiplas exigências aos dispositivos de energia, incluindo alta eficiência, resistência a altas tensões, operação a altas temperaturas e miniaturização. Os dispositivos de silício tradicionais sofrem uma degradação significativa da eficiência em ambientes de alta tensão e alta temperatura, tornando-os incapazes de satisfazer os crescentes requisitos de densidade de potência das centrais fotovoltaicas.
Aplicações do Carbeto de Silício nas Comunicações 5G
Em aplicações como as comunicações sem fios e os sistemas de radar, os dispositivos de RF atuam como o núcleo da transmissão e do processamento de sinal, e o seu desempenho é crucial para a estabilidade do sistema. Os dispositivos de RF baseados em carboneto de silício semi-isolante, devido às suas propriedades de ampla largura de banda, oferecem vantagens como baixa perda, alta largura de banda e alta densidade de potência, tornando-os um facilitador essencial para sistemas de comunicação 5G e militares de próxima geração.
Aplicações do Carboneto de Silício em Redes Elétricas
O carboneto de silício pode melhorar significativamente as redes elétricas, melhorando a eficiência e a capacidade de transmissão e distribuição de energia. Os substratos de carboneto de silício podem operar a temperaturas, tensões e frequências mais elevadas, tornando componentes como conversores, aparelhagem de manobra e transformadores mais pequenos e mais eficientes, reduzindo assim as perdas de energia e melhorando a qualidade da energia.
Aplicações do Carboneto de Silício em Aeronaves de Baixa Altitude
As novas aeronaves, representadas pelo eVTOL (descolagem e aterragem vertical elétrica), tornaram-se um ponto focal na economia global de baixa altitude e prevê-se que se tornem uma nova indústria de triliões de dólares. Os dispositivos MOSFET de SiC, através dos seus saltos de eficiência e inovações em baixo peso, estão a impulsionar o eVTOL da fase experimental para a operação comercial. Os dispositivos MOSFET de SiC tornaram-se um componente essencial dos sistemas de energia eVTOL, e o seu desempenho melhorado e os custos reduzidos impulsionarão a indústria para aplicações em larga escala.
Aplicações do Carboneto de Silício em Inteligência Artificial (IA)
A eletricidade está a tornar-se o mais recente estrangulamento que ameaça o avanço da inteligência artificial (IA). O rápido crescimento do poder computacional da IA é acompanhado pelo aumento do consumo de energia, o que está a ter um impacto significativo na procura social normal de energia. Tomando como exemplo os centros de dados dos EUA, em 2030 poderão consumir até 9% da geração de eletricidade do país, aproximadamente o equivalente à produção anual de 40 centrais nucleares de média dimensão.
Com uma escala tão grande de consumo de electricidade, mesmo uma redução de 0,1% no consumo de energia é um factor significativo. Para ajudar a lidar com esta urgente escassez de electricidade, o ecossistema da indústria global está a explorar activamente todas as opções possíveis. Por exemplo, a ON Semiconductor desenvolveu uma nova série de MOSFETs de silício para energia de trincheira e MOSFETs de SiC.
Aplicação do Carbeto de Silício na Indústria Robótica
Os robôs e os veículos de nova energia partilham um elevado grau de semelhança na sua arquitetura técnica. Os chips automóveis podem ser transferidos para aplicações robóticas, mas devem adaptar-se a diferentes requisitos de desempenho. Por exemplo, os semicondutores de potência, para além dos sistemas automóveis, também possuem capacidades técnicas aplicáveis aos controladores de acionamento de motores para juntas robóticas. A procura por um controlo de potência eficiente neste mercado emergente de robótica está a crescer rapidamente.