Les semi-conducteurs constituent de loin l'usage le plus important du carbure de silicium. Les semi-conducteurs sont de petits morceaux de matériau capables de contrôler le flux d'électricité à travers eux. Les semi-conducteurs ne sont peut-être pas exactement le sujet le plus sexy, mais ils sont vitaux pour un nombre accablant de produits du quotidien dont il nous serait difficile de nous passer, tels que les ordinateurs et les téléphones. Ils aident à contrôler le courant électrique lorsqu'il circule, en s'assurant que tout fonctionne correctement.
Ce que vous voulez lorsqu'il s'agit de ce type de carbure de silicium, c'est le fait qu'il est semi-conducteur - Il peut supporter beaucoup d'énergie électrique sans se consumer, parfois appelé la gestion de haute densité de puissance dans un réseau électrique. Et c'est crucial parce que cela signifie que les appareils construits en utilisant des semi-conducteurs en carbure de silicium peuvent être plus petits et plus économes en énergie que leurs homologues fabriqués avec d'autres matériaux. Moins d'énergie un appareil utilise, plus il est efficace, et cela économise de l'énergie en vous permettant de faire fonctionner avec moins de watts. L'économie d'énergie est importante pour améliorer à la fois la situation économique et l'environnement !
Un autre avantage important des semi-conducteurs en carbure de silicium est qu'ils peuvent fonctionner à des températures beaucoup plus élevées que ceux fabriqués à partir d'autres matériaux. Cette capacité est utile dans des environnements comme les usines ou les centrales électriques, où les températures peuvent devenir très élevées 24/7. Donc, si nous utilisons du carbure de silicium pour créer des semi-conducteurs dans ces environnements - sur tout, des lignes de gaz à haute pression aux transformateurs remplis de gallons d'huile brûlante - cela offre des lieux plus idéaux pour de tels intérêts (ce qui profite à tous).
Grâce à tous ces avantages incroyables, les scientifiques et ingénieurs commencent à utiliser des semi-conducteurs en carbure de silicium dans une variété d'applications de dispositifs différents. Par exemple, une voiture ou un camion électrique utilise des semi-conducteurs pour aider à gérer quand et comment l'énergie de sa batterie est déployée. Ces véhicules peuvent parcourir plus de distance par charge qu'ils ne l'ont jamais fait si vous utilisez des semi-conducteurs en carbure de silicium dans ceux-ci ! Une telle capacité est cruciale pour rendre les voitures électriques plus pratiques et plus faciles à utiliser pour tous.
Les semi-conducteurs en carbure de silicium ont une autre application intéressante ; cette fois dans la technologie de l'énergie solaire. Les panneaux solaires transforment la lumière du soleil en électricité ; cependant, si nous voulons utiliser cette énergie là où elle est le plus nécessaire (souvent des heures après la tombée de la nuit), il faut un moyen de stocker cette énergie produite. C'est ici que les semi-conducteurs entrent en jeu. Les semi-conducteurs en carbure de silicium permettent aux systèmes d'énergie solaire de fonctionner de manière plus efficace et performante, réduisant ainsi le coût d'exploitation et rendant l'énergie propre plus accessible.
Le carbure de silicium lui-même est, bien sûr - peut-être n'ai-je pas été assez clair au début : ceci est un semi-conducteur à grande bande interdite, et il présente des caractéristiques uniques en termes de son comportement. Mais un aspect clé de ces nouveaux composants que nous utilisons pour construire des variateurs provient des semi-conducteurs en SiC [et c'est qu'ils] nous aident à mieux gérer l'énergie solaire ; ils permettent des moteurs plus efficaces, ce qui se traduit également par une réduction de la consommation d'électricité (et donc des émissions de carbone) ; il existe également de nombreuses applications possibles dans la mobilité électrique. Cela signifie, par exemple, que nous avons un moyen d'utiliser l'électricité de manière plus productive et de produire moins de gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement climatique. La plupart du temps, nous obtenons notre électricité en brûlant des combustibles fossiles - comme le charbon ou le pétrole - et cela peut entraîner beaucoup de pollution et nuire aux plantes, aux animaux, aux terres et aux eaux.
À la fin de tout cela intervient l'utilisation des semi-conducteurs en carbure de silicium, qui est critique pour des secteurs comme l'aérospatial, la défense, etc. Ces domaines exigent des performances des machines dans des conditions extrêmes. C'est pourquoi un missile ou un satellite doit être capable de résister à des températures/traitement très élevés ou à des radiations dans ses composants électroniques, par exemple. Les semi-conducteurs en carbure de silicium peuvent aider à rendre ces électroniques fiables et efficaces, et le succès de nombreuses missions dépend de cela.
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