4种方式碳化硅正在改进技术张韶涵

4种方式碳化硅正在改进技术

碳化硅是包含硅和碳的半导体。人们从19世纪后期开始大量生产SiC粉末用作磨料。但是，从那时起的进步导致SiC在改进电子技术方面发挥了更大的作用

例如，SiC可以使医疗设备更具洞察力。Market Research Future的一份报告预测，从2015年到2023年，医疗可穿戴设备的复合年增长率为23％。这种增长背后的驱动因素之一是这种技术如何帮助医疗专业人员进行患者管理。即使这些人从医疗机构送回家，他们也可以继续评估他们。

医疗可穿戴设备可能跟踪的因素似乎没有限制，这部分归因于SiC。在医疗电子产品中使用SiC的一个例子涉及将其置于电子“皮肤”内。甲激光照射处理把碳槽到硅膜的表面，以及SiC帮助创建高度敏感的电子阵列来测量应变的施加在皮肤上的部分的量。研究人员展示了他们的基于碳化硅的传感器如何能够检测出人们饮酒时颈部皮肤是如何移动的。传感器阵列还具有触觉传感能力，可以提供无线监控。

用于飞机动力系统的SiC

航空业不断寻求提高航空旅行效率和环保的方法。航空用SiC的一个好处是它可以很好地设计轻型部件。更具体地，SiC是用于减小飞机功率切换技术的尺寸和重量的解决方案。与传统的硅基材料相比，它提供了卓越的结果。

SiC的一些最合适的应用是与高温度，功率和电压相关的应用。此外，SiC在传统硅过热的温度下继续发挥作用。这些因素和其他因素意味着SiC可能是一个可行的选择，因为电子专业人士评估如何改善航空业的功率开关系统。

SiC还可以帮助传感器在极端条件下运行。硅具有数十年的历史，是用于传感器的半导体的首选材料。然而，如上所述，极端高温不适合硅。它在华氏400度以下的环境中无法提供必要的可靠性。澳大利亚昆士兰格里菲斯大学的研究人员通过使用SiC代替硅来解决温度限制问题。他们相信他们的成就可以为深油和煤炭开采或内燃机等目的带来更好的电子传感器。然后，当汞升高时，传感器可以安全地运行并按预期运行。

碳化硅和电动汽车

Strategy Analytics的一份报告研究了由SiC和氮化镓制成的高效电动汽车的电力电子元件。结果表明，到2026年，由这两种材料制成的半导体将占高效电动汽车电力电子产品半导体的近20％。

此外，该报告澄清了与GaN相比，SiC具有更成熟的市场存在。专门研究电动汽车的人已经用SiC代替以前由硅制成的一些部件。这些部件包括DC-DC转换器 - 它将直流电从一个电压电平转换为另一个电压电平 - 以及主逆变器和车载充电器。

一个位于欧盟的项目旨在开发一种用于电动汽车的模块化传动系统。它可以优化电池电量，同时提供30％的扭矩增加并减少所需的充电时间。

据报道，该创新产品采用碳化硅逆变器以及众多其他高科技部件。研究小组将在2019年9月在意大利举行的国际聚会期间介绍一些早期测试结果。

美国陆军也对碳化硅电子设备的地面车辆感兴趣。它希望结果在不到50％的音量下提供两倍的功率。关于合同项目的另一个消息来源提到它将是一个起动发电机控制器，通过一个重量小于50磅的可更换单元通过传感器和无传感器控制来操作发电机。

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