I semiconduttori sono di gran lunga l'uso più significativo del carburo di silicio. I semiconduttori sono minuscoli pezzi di materiale che possono controllare il modo in cui l'elettricità scorre attraverso di essi. I semiconduttori non sono esattamente l'argomento più sexy in circolazione, ma sono vitali per un numero schiacciante di prodotti quotidiani senza i quali avremmo difficoltà a vivere, come computer e telefoni. Aiutano a controllare la corrente elettrica mentre scorre, assicurando che tutto funzioni correttamente.
Ciò che si desidera quando si tratta di questo tipo di carburo di silicio è il fatto che sia semiconduttivo: può assorbire molta energia elettrica senza bruciarsi, a volte chiamata gestione di un'elevata densità di potenza in una rete elettrica. E questo è fondamentale perché implica che i dispositivi costruiti utilizzando semiconduttori in carburo di silicio potrebbero essere più piccoli e più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle loro controparti realizzate con altri materiali. Meno energia utilizza un dispositivo, più è efficiente, e questo consente di risparmiare energia consentendo di lavorare con meno watt. Il risparmio energetico è importante per migliorare anche le condizioni economiche e l'ambiente!
Un altro importante vantaggio dei semiconduttori in carburo di silicio è che possono funzionare a temperature molto più elevate rispetto a quelli realizzati con altri materiali. Questa capacità è utile per ambienti, come fabbriche o centrali elettriche, dove le temperature possono diventare piuttosto elevate 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX. Quindi, se utilizziamo il carburo di silicio per creare semiconduttori in quegli ambienti, su tutto, dalle linee del gas ad alta pressione ai trasformatori riempiti con galloni di olio bollente, si ottengono luoghi più ideali per tali interessi (il che è qualcosa che avvantaggia tutti).
Grazie a tutti questi fantastici vantaggi, scienziati e ingegneri stanno iniziando a utilizzare semiconduttori in carburo di silicio in una varietà di diversi tipi di applicazioni di dispositivi. Un'auto o un camion elettrico, ad esempio, utilizza semiconduttori per aiutare a gestire quando e come l'energia della sua batteria viene distribuita. Questi veicoli possono viaggiare più lontano per carica di quanto non abbiano mai fatto se si utilizzano semiconduttori in carburo di silicio! Tale capacità è fondamentale per rendere le auto elettriche più pratiche e facili da usare per tutti.
I semiconduttori al carburo di silicio hanno un'altra interessante applicazione; questa volta nella tecnologia dell'energia solare. I pannelli solari convertono la luce solare in elettricità; ma, se vogliamo usare l'energia risultante quando e dove è più necessaria (che spesso è ore dopo il tramonto) hanno bisogno anche di un modo per immagazzinare l'energia prodotta. È qui che i semiconduttori giocano un ruolo I semiconduttori al carburo di silicio consentono ai sistemi di energia solare di funzionare in modo più efficiente ed efficace, riducendo i costi di funzionamento e rendendo l'energia pulita più accessibile.
Il carburo di silicio stesso è, ovviamente - forse non l'ho chiarito abbastanza all'inizio: questo è un semiconduttore a banda larga e ha caratteristiche uniche in termini di comportamento. Ma un aspetto chiave di questi nuovi componenti che stiamo costruendo dimmer basati su semiconduttori SiC [è che] ci aiutano a fare cose come gestire meglio l'energia solare; consentono motori più efficienti, il che si ricollega anche a un ridotto utilizzo di elettricità (e quindi emissioni di carbonio); ci sono molte possibili applicazioni anche intorno alla mobilità elettrica. Cioè, ad esempio abbiamo un modo per utilizzare l'elettricità in modo più produttivo ed emettere meno gas che intrappolano il calore che contribuiscono al riscaldamento globale. La maggior parte delle volte, otteniamo la nostra elettricità bruciando combustibili fossili, ad esempio carbone o petrolio, e questo può causare molto inquinamento e danneggiare piante, animali, terra e acqua.
Alla fine di tutto questo è dove entrano in gioco i semiconduttori in carburo di silicio, che sono fondamentali per settori come l'aerospaziale, la difesa ecc. Questi settori richiedono le prestazioni delle macchine in condizioni estreme. Ecco perché un missile o un satellite devono essere in grado di resistere a temperature/radiazioni molto elevate nella loro elettronica, ad esempio. I semiconduttori in carburo di silicio possono aiutare a rendere questa elettronica affidabile ed efficiente, e il successo di molte missioni dipende da questo.
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