Els semiconductors es refereixen a materials amb conductivitat entre conductors i aïllants a temperatura ambient. El semiconductor és un tipus de material amb conductivitat controlable, que va des de l'aïllant fins al conductor. Des de la perspectiva de la ciència, la tecnologia i el desenvolupament econòmic, els semiconductors afecten el treball i la vida diària de les persones. No va ser fins als anys 30 que aquest material va ser reconegut per la comunitat acadèmica.
Els semiconductors s'utilitzen en circuits integrats, electrònica de consum, sistemes de comunicació, generació d'energia fotovoltaica, aplicacions d'il·luminació, conversió d'energia d'alta potència i altres camps.
1. Aplicacions fotovoltaiques
L'efecte fotovoltaic dels materials semiconductors és el principi bàsic de les cèl·lules solars. Actualment, l'aplicació fotovoltaica de materials semiconductors s'ha convertit en un tema candent i és el mercat d'energia neta de més ràpid creixement i millor desenvolupat del món. Els principals materials de fabricació de cèl·lules solars són materials semiconductors. L'estàndard principal per jutjar la qualitat de les cèl·lules solars és la taxa de conversió fotoelèctrica. Com més gran sigui la taxa de conversió fotoelèctrica, més gran serà l'eficiència de treball de les cèl·lules solars. Les cèl·lules solars es divideixen en cèl·lules solars de silici cristal·lí, cèl·lules de pel·lícula fina i cèl·lules compostes III-V segons els diferents materials semiconductors utilitzats.
2. Aplicacions d'il·luminació
El LED és un díode emissor de llum semiconductor construït sobre un transistor semiconductor. La font de llum semiconductora que utilitza tecnologia LED és de mida petita, pot realitzar un embalatge pla, té un baix poder calorífic quan treballa, és eficient i estalvia energia, té una llarga vida útil, una velocitat de reacció ràpida i és verda, respectuosa amb el medi ambient i lliure de contaminació. . També es pot desenvolupar en productes lleugers, prims i curts. Un cop surt, es popularitza ràpidament i es converteix en una nova generació de fonts de llum d'alta qualitat, s'ha utilitzat àmpliament a les nostres vides. Com ara semàfors, il·luminació de fons per a productes electrònics, fonts de llum per a l'embelliment del paisatge nocturn urbà, il·luminació interior i altres camps.
3. Conversió de potència d'alta potència
La conversió mútua de corrent altern i corrent continu és molt important per a l'ús d'aparells elèctrics i és la protecció necessària per als aparells elèctrics. Això requereix un dispositiu de conversió d'energia. El carbur de silici té una alta resistència a la tensió de ruptura, una gran bretxa de banda i una alta conductivitat tèrmica. Per tant, els dispositius semiconductors de SiC són molt adequats per a aplicacions amb alta densitat de potència i freqüència de commutació. Els dispositius de conversió d'energia són un d'ells. Un altre rendiment dels components de carbur de silici a alta temperatura, alta pressió i alta freqüència fa que sigui àmpliament utilitzat en la perforació de pous profunds, inversors en dispositius de generació d'energia, convertidors d'energia de vehicles híbrids elèctrics, conversió de potència de tracció de trens lleugers i altres camps. A causa dels avantatges del propi SiC i de la demanda de la indústria de materials semiconductors lleugers i d'alta eficiència de conversió en aquesta etapa, SiC substituirà Si i es convertirà en el material semiconductors més utilitzat.
