As diversas aplicações do carboneto de silício
O carboneto de silício (SiC) possui características notáveis — incluindo um *bandgap* largo, elevada rigidez dielétrica, elevada condutividade térmica e uma elevada velocidade de deriva de saturação de eletrões — o que lhe permite satisfazer os exigentes requisitos dos dispositivos em cenários tecnológicos complexos que envolvem altas temperaturas, alta potência, alta tensão e altas frequências. Encontra ampla aplicação em inúmeros campos — tais como eletrónica de potência, veículos de novas energias, armazenamento de energia, fabrico inteligente, sistemas fotovoltaicos e transporte ferroviário — o que deu origem ao ditado: “O carboneto de silício é aplicável a tudo”.
Aplicações do Carbeto de Silício em Veículos de Novas Energias
No setor dos veículos de novas energias, a aplicação da tecnologia de carboneto de silício está a emergir como um fator fundamental para a melhoria do desempenho tanto dos veículos elétricos como dos híbridos. Em virtude da sua elevada condutividade térmica, elevada rigidez dielétrica e propriedades mecânicas superiores, os dispositivos de carboneto de silício elevam significativamente a eficiência e a fiabilidade dos sistemas de propulsão elétrica, 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 avanço da condução inteligente e da Internet dos Veículos (IoV), a tecnologia de carboneto de silício — aproveitando o seu desempenho excecional — está gradualmente a permear áreas críticas, tais como sistemas de sensores, unidades de processamento de dados e módulos de comunicação, melhorando, assim, de forma significativa o desempenho e a fiabilidade gerais do sistema.
Aplicações do Carbeto de Silício em Sistemas Fotovoltaicos
Nos sistemas fotovoltaicos, os equipamentos centrais — tais como inversores, controladores MPPT e módulos de conversão para armazenamento de energia — impõem requisitos rigorosos aos dispositivos de potência, exigindo elevada eficiência, elevada capacidade de suportar tensões elevadas, estabilidade de funcionamento a altas temperaturas e miniaturização. Os dispositivos tradicionais à base de silício sofrem uma degradação significativa de eficiência em ambientes de alta tensão e alta temperatura, o que dificulta o cumprimento das exigências cada vez maiores de densidade de potência das modernas centrais fotovoltaicas. Os dispositivos de potência de carboneto de silício, por outro lado, apresentam tensões de rutura mais elevadas, menor resistência de condução (*on-resistance*) e velocidades de comutação mais rápidas; estes atributos permitem-lhes elevar significativamente a eficiência da conversão de energia e reduzir a geração de calor no sistema, simplificando, assim, os projetos de gestão térmica e reduzindo o consumo total de energia do sistema.
Aplicações do Carbeto de Silício nas Comunicações 5G
Em aplicações como comunicações sem fios e sistemas de radar, os dispositivos de radiofrequência (RF) atuam como os componentes centrais para a transmissão e o processamento de sinais; consequentemente, o seu desempenho é crítico para a estabilidade global do sistema. Os dispositivos de RF baseados em carboneto de silício semi-isolante — que se distinguem pelas suas características de *bandgap* largo — oferecem vantagens distintas, tais como baixa perda de sinal, ampla largura de banda e elevada densidade de potência.
Aplicações do Carbeto de Silício na Inteligência Artificial (IA)
A energia elétrica está rapidamente a tornar-se o mais recente estrangulamento a ameaçar o avanço da Inteligência Artificial (IA). Além disso, por detrás do crescimento explosivo do poder computacional da IA, o crescente consumo de energia está, cada vez mais, a consumir os recursos energéticos necessários para a utilização social quotidiana.
Aplicações do Carbeto de Silício em Óculos de Realidade Aumentada (RA)
Os óculos de RA emergiram como um mercado nascente para as aplicações de SiC. Os guias de onda óticos fabricados com materiais de SiC abordam eficazmente desafios críticos nos óculos de RA — especificamente campos de visão restritos, artefactos arco-íris e problemas de dissipação térmica — ao tirar partido de duas propriedades-chave do material: elevado índice de refração e elevada condutividade térmica.
Aplicações do Carbeto de Silício na Indústria Robótica
Pan Yunbin, CEO da Jingneng Microelectronics, postula que o crescimento explosivo da tecnologia de carboneto de silício foi impulsionado, inicialmente, pela revolução do carregamento em veículos de novas energias; a indústria robótica está agora preparada para se tornar o próximo cenário de aplicação crítico para os semicondutores de potência de terceira geração. A robótica e os veículos de novas energias partilham um elevado grau de semelhança nas suas arquiteturas técnicas subjacentes. Os chips de grau automóvel podem ser adaptados para utilização em aplicações robóticas, desde que sejam ajustados para satisfazer os requisitos de desempenho específicos e diferenciados do domínio da robótica. Tomando como exemplo os semicondutores de potência: para além dos sistemas automóveis, as suas capacidades técnicas são igualmente aplicáveis aos controladores de acionamento dos motores que se encontram nas juntas robóticas. Este mercado emergente da robótica está, atualmente, a experimentar uma procura de rápido crescimento por soluções de controlo de energia elétrica altamente eficientes.