航空宇宙および自動車機器では、航空機エンジン、自動車エンジン、太陽に近いミッションを行う宇宙船、衛星の高温機器など、電子部品が高温で動作することがよくあります。通常の Si または GaAs デバイスを使用します。これらは非常に高温では動作しないため、これらのデバイスは低温環境に置く必要があります。方法は 2 つあります。1 つはこれらのデバイスを高温から離して置く方法で、次に制御対象のデバイスに接続するためのリード線とコネクタ。もう 1 つは、これらのデバイスを冷却ボックスに入れて高温環境に置くことです。明らかに、これらの方法はどちらも追加の機器を追加し、システムの品質を向上させ、システムが利用できるスペースを減らし、システムの信頼性を低下させます。これらの問題は、高温で動作するデバイスを直接使用することで解決できます。 SIC デバイスは、高温で冷却することなく 3M — cail Y で直接動作できます。
SiC 電子機器とセンサーは、高温の航空機エンジンの内部および表面に取り付けることができ、このような極端な動作条件下でも機能し、システム全体の質量が大幅に削減され、信頼性が向上します。 SIC ベースの分散制御システムは、従来の電子シールド制御システムで使用されていたリード線とコネクタの 90% を排除できます。リード線とコネクタの問題は、今日の民間航空機のダウンタイム中に遭遇する最も一般的な問題の 1 つであるため、これは重要です。
アメリカ空軍の評価によると、F-16に高度なSiC電子機器を使用することで、航空機の質量が数百キログラム削減され、性能と燃料効率が向上し、運用の信頼性が向上し、メンテナンスコストとダウンタイムが大幅に削減されるという。同様に、SiC エレクトロニクスとセンサーは民間ジェット旅客機の性能を向上させる可能性があり、1 機あたり数百万ドルの追加の経済的利益が報告されています。
同様に、自動車エンジンに SiC 高温電子センサーと電子機器を使用すると、燃焼の監視と制御が向上し、よりクリーンで効率的な燃焼が可能になります。さらに、SiC エンジン電子制御システムは 125°C 以上でも機能するため、エンジン ルーム内のリード線とコネクタの数が減り、車両制御システムの長期信頼性が向上します。
今日の商用衛星には、宇宙船の電子機器によって発生する熱を放散するためのラジエーターと、宇宙放射線から宇宙船の電子機器を保護するためのシールドが必要です。 SiC エレクトロニクスは高温で動作するだけでなく、強い振幅放射耐性も備えているため、宇宙船で SiC エレクトロニクスを使用すると、リード線とコネクタの数を削減できるだけでなく、放射シールドのサイズと品質も削減できます。衛星を地球周回軌道に打ち上げるコストが質量で測定される場合、SiC エレクトロニクスを使用した質量削減により、衛星産業の経済性と競争力が向上する可能性があります。
高温耐照射性の SiC デバイスを使用した宇宙船は、太陽系の周囲でより困難なミッションを実行するために使用できる可能性があります。将来、人々が太陽の周りや太陽系の惑星の表面でミッションを実行するとき、優れた高温耐性と耐放射線特性を備えたSiC電子デバイスは、太陽の近くで作業する宇宙船、SiC電子デバイスの使用において重要な役割を果たすでしょう。デバイスは宇宙船や熱放散装置の保護を低下させる可能性があるため、より多くの科学機器を各宇宙船に取り付けることができます。
投稿日時: 2022 年 8 月 23 日