Semiconductorii se referă la materiale cu conductivitate între conductori și izolatori la temperatura camerei. Semiconductorul este un tip de material cu conductivitate controlabilă, variind de la izolator la conductor. Din perspectiva științei, tehnologiei și dezvoltării economice, semiconductorii afectează munca și viața de zi cu zi a oamenilor. Abia în anii 1930 acest material a fost recunoscut de comunitatea academică.
Semiconductorii sunt utilizați în circuite integrate, electronice de consum, sisteme de comunicații, generare de energie fotovoltaică, aplicații de iluminat, conversie a puterii de mare putere și alte domenii.
1. Aplicatii fotovoltaice
Efectul fotovoltaic al materialelor semiconductoare este principiul de bază al celulelor solare. În prezent, aplicarea fotovoltaică a materialelor semiconductoare a devenit un subiect fierbinte și este piața de energie curată cu cea mai rapidă creștere și cel mai bine dezvoltată din lume. Principalele materiale de fabricație ale celulelor solare sunt materiale semiconductoare. Principalul standard pentru evaluarea calității celulelor solare este rata de conversie fotoelectrică. Cu cât rata de conversie fotoelectrică este mai mare, cu atât eficiența de lucru a celulelor solare este mai mare. Celulele solare sunt împărțite în celule solare cu siliciu cristalin, celule cu peliculă subțire și celule compuse III-V în funcție de diferitele materiale semiconductoare utilizate.
2. Aplicații de iluminat
LED-ul este o diodă emițătoare de lumină semiconductoare construită pe un tranzistor semiconductor. Sursa de lumină semiconductoare care utilizează tehnologia LED este de dimensiuni mici, poate realiza ambalaje plane, are putere calorică scăzută atunci când lucrează, economisește energie și eficientă, are o durată lungă de viață a produsului, o viteză de reacție rapidă și este verde, ecologică și lipsită de poluare. . De asemenea, poate fi dezvoltat în produse ușoare, subțiri și scurte. Odată ce iese, se popularizează rapid și devine o nouă generație de surse de lumină de înaltă calitate, a fost utilizat pe scară largă în viața noastră. Cum ar fi semafoare, lumini de fundal pentru produse electronice, surse de lumină pentru înfrumusețarea peisajului nocturn urban, iluminat interior și alte domenii.
3. Conversie de putere mare
Conversia reciprocă a curentului alternativ și a curentului continuu este foarte importantă pentru utilizarea aparatelor electrice și reprezintă protecția necesară pentru aparatele electrice. Acest lucru necesită un dispozitiv de conversie a puterii. Carbura de siliciu are o rezistență ridicată la tensiunea de rupere, un interval mare de bandă și o conductivitate termică ridicată. Prin urmare, dispozitivele semiconductoare SiC sunt foarte potrivite pentru aplicații cu densitate mare de putere și frecvență de comutare. Dispozitivele de conversie a puterii sunt unul dintre ele. O altă performanță a componentelor din carbură de siliciu la temperatură ridicată, presiune ridicată și frecvență înaltă îl face utilizat pe scară largă în forarea puțurilor adânci, invertoare în dispozitive de generare a energiei, convertoare de energie ale vehiculelor hibride electrice, conversie a puterii de tracțiune a trenurilor ușoare și în alte domenii. Datorită avantajelor SiC în sine și a cererii industriei pentru materiale semiconductoare ușoare și cu eficiență ridicată de conversie în această etapă, SiC va înlocui Si și va deveni cel mai utilizat material semiconductor.
