I semiconduttori si riferiscono a materiali con conduttività tra conduttori e isolanti a temperatura ambiente. Il semiconduttore è un tipo di materiale con conduttività controllabile, che va dall'isolante al conduttore. Dal punto di vista della scienza, della tecnologia e dello sviluppo economico, i semiconduttori influenzano il lavoro e la vita quotidiana delle persone. Fu solo negli anni '30 che questo materiale fu riconosciuto dalla comunità accademica.
I semiconduttori vengono utilizzati nei circuiti integrati, nell'elettronica di consumo, nei sistemi di comunicazione, nella produzione di energia fotovoltaica, nelle applicazioni di illuminazione, nella conversione di potenza ad alta potenza e in altri campi.
1. Applicazioni fotovoltaiche
L'effetto fotovoltaico dei materiali semiconduttori è il principio base delle celle solari. Attualmente, l’applicazione fotovoltaica dei materiali semiconduttori è diventata un tema caldo ed è il mercato dell’energia pulita in più rapida crescita e meglio sviluppato al mondo. I principali materiali di produzione delle celle solari sono materiali semiconduttori. Lo standard principale per giudicare la qualità delle celle solari è il tasso di conversione fotoelettrica. Maggiore è il tasso di conversione fotoelettrica, maggiore è l'efficienza operativa delle celle solari. Le celle solari si dividono in celle solari in silicio cristallino, celle a film sottile e celle composte III-V a seconda dei diversi materiali semiconduttori utilizzati.
2. Applicazioni di illuminazione
Il LED è un diodo emettitore di luce a semiconduttore costruito su un transistor a semiconduttore. La sorgente luminosa a semiconduttore che utilizza la tecnologia LED è di piccole dimensioni, può realizzare imballaggi planari, ha un basso potere calorifico durante il funzionamento, è a risparmio energetico ed efficiente, ha una lunga durata del prodotto, una rapida velocità di reazione ed è ecologica, ecologica e priva di inquinamento . Può anche essere sviluppato in prodotti leggeri, sottili e corti. Una volta uscito, si diffonde rapidamente e diventa una nuova generazione di sorgenti luminose di illuminazione di alta qualità, è stata ampiamente utilizzata nelle nostre vite. Come semafori, retroilluminazione per prodotti elettronici, sorgenti luminose per l'abbellimento del paesaggio notturno urbano, illuminazione per interni e altri campi.
3. Conversione di potenza ad alta potenza
La conversione reciproca della corrente alternata e della corrente continua è molto importante per l'utilizzo degli apparecchi elettrici e costituisce la protezione necessaria per gli apparecchi elettrici. Ciò richiede un dispositivo di conversione di potenza. Il carburo di silicio ha un'elevata resistenza alla tensione di rottura, un ampio intervallo di banda ed un'elevata conduttività termica. Pertanto, i dispositivi a semiconduttore SiC sono molto adatti per applicazioni con elevata densità di potenza e frequenza di commutazione. I dispositivi di conversione della potenza sono uno di questi. Un'altra prestazione dei componenti in carburo di silicio ad alta temperatura, alta pressione e alta frequenza lo rende ampiamente utilizzato nella perforazione di pozzi profondi, negli inverter nei dispositivi di generazione di energia, nei convertitori di energia dei veicoli ibridi elettrici, nella conversione della potenza di trazione dei treni leggeri e in altri campi. A causa dei vantaggi del SiC stesso e della domanda del settore di materiali semiconduttori leggeri e ad alta efficienza di conversione in questa fase, il SiC sostituirà il Si e diventerà il materiale semiconduttore più utilizzato.
