W sprzęcie lotniczym i samochodowym elektronika często pracuje w wysokich temperaturach, np. w silnikach samolotów, silnikach samochodów, statkach kosmicznych wykonujących misje w pobliżu Słońca oraz sprzęcie wysokotemperaturowym w satelitach. Należy używać zwykłych urządzeń Si lub GaAs, ponieważ nie działają one w bardzo wysokich temperaturach, dlatego urządzenia te należy umieścić w środowisku o niskiej temperaturze. Istnieją dwie metody: jedna polega na umieszczeniu tych urządzeń z dala od wysokiej temperatury, a następnie przewody i złącza umożliwiające podłączenie ich do sterowanego urządzenia; Drugim jest umieszczenie tych urządzeń w lodówce, a następnie umieszczenie ich w środowisku o wysokiej temperaturze. Oczywiście obie te metody dodają dodatkowe wyposażenie, podnoszą jakość systemu, zmniejszają przestrzeń dostępną dla systemu i czynią system mniej niezawodnym. Problemy te można wyeliminować bezpośrednio stosując urządzenia pracujące w wysokich temperaturach. Urządzenia SIC można eksploatować bezpośrednio przy 3M — cewka Y bez chłodzenia w wysokiej temperaturze.
Elektronikę i czujniki SiC można instalować wewnątrz i na powierzchni nagrzanych silników lotniczych i nadal działać w tych ekstremalnych warunkach pracy, znacznie zmniejszając całkowitą masę układu i poprawiając niezawodność. Rozproszony system sterowania oparty na SIC może wyeliminować 90% przewodów i złączy używanych w tradycyjnych elektronicznych systemach sterowania ekranami. Jest to ważne, ponieważ problemy z przewodami i złączami należą do najczęstszych problemów napotykanych podczas przestojów we współczesnych samolotach komercyjnych.
Według oceny USAF zastosowanie zaawansowanej elektroniki SiC w F-16 zmniejszy masę samolotu o setki kilogramów, poprawi osiągi i oszczędność paliwa, zwiększy niezawodność operacyjną oraz znacząco zmniejszy koszty konserwacji i przestojów. Podobnie elektronika i czujniki SiC mogłyby poprawić wydajność komercyjnych odrzutowców, przynosząc dodatkowe zyski ekonomiczne w postaci milionów dolarów na samolot.
Podobnie zastosowanie wysokotemperaturowych czujników elektronicznych i elektroniki SiC w silnikach samochodowych umożliwi lepsze monitorowanie i kontrolę spalania, co przełoży się na czystsze i bardziej wydajne spalanie. Co więcej, elektroniczny układ sterowania silnikiem SiC działa znacznie powyżej 125°C, co zmniejsza ilość przewodów i złączy w komorze silnika oraz poprawia długoterminową niezawodność układu sterowania pojazdem.
Dzisiejsze satelity komercyjne wymagają grzejników do rozpraszania ciepła wytwarzanego przez elektronikę statku kosmicznego oraz osłon chroniących elektronikę statku kosmicznego przed promieniowaniem kosmicznym. Zastosowanie elektroniki SiC w statkach kosmicznych może zmniejszyć liczbę przewodów i złączy, a także rozmiar i jakość osłon radiacyjnych, ponieważ elektronika SiC może nie tylko pracować w wysokich temperaturach, ale także charakteryzuje się dużą odpornością na promieniowanie amplitudowe. Jeśli koszt wyniesienia satelity na orbitę okołoziemską mierzy się masą, redukcja masy przy użyciu elektroniki SiC mogłaby poprawić ekonomię i konkurencyjność przemysłu satelitarnego.
Statki kosmiczne wykorzystujące urządzenia SiC odporne na promieniowanie w wysokiej temperaturze można wykorzystać do wykonywania trudniejszych misji wokół Układu Słonecznego. W przyszłości, gdy ludzie będą wykonywać misje wokół Słońca i powierzchni planet Układu Słonecznego, urządzenia elektroniczne SiC o doskonałej charakterystyce odporności na wysokie temperatury i promieniowanie będą odgrywać kluczową rolę w statkach kosmicznych pracujących w pobliżu Słońca. urządzenia mogą zmniejszyć ochronę statku kosmicznego i sprzętu rozpraszającego ciepło, dzięki czemu w każdym pojeździe można zainstalować więcej instrumentów naukowych.
Czas publikacji: 23 sierpnia 2022 r