I semiconduttori si riferiscono a materiali con conduttività tra conduttori e isolanti a temperatura ambiente. I semiconduttori sono ampiamente utilizzati in campi quali i circuiti integrati, l'elettronica di consumo, i sistemi di comunicazione, la produzione di energia fotovoltaica, l'illuminazione e la conversione di potenza ad alta potenza. Ad esempio, i diodi sono dispositivi costituiti da semiconduttori. I materiali semiconduttori comuni includono silicio, germanio, arseniuro di gallio, ecc. Il silicio è il tipo più influente di applicazione dei materiali semiconduttori.
Campo di applicazione dei semiconduttori:
1. Applicazioni fotovoltaiche
L'effetto fotovoltaico del materiale semiconduttore è il principio base del funzionamento delle celle solari. Al momento, l’applicazione fotovoltaica dei materiali semiconduttori è diventata un tema caldo ed è attualmente il mercato dell’energia pulita in più rapida crescita e con il migliore sviluppo nel mondo. Il principale materiale di produzione delle celle solari sono i materiali semiconduttori.
A seconda dei diversi materiali semiconduttori utilizzati, le celle solari si dividono in celle solari in silicio cristallino, batterie a film sottile e batterie composte III-V.
2. Applicazioni di illuminazione
Il LED è un diodo emettitore di luce a semiconduttore costruito su transistor a semiconduttore. Utilizzando la tecnologia LED, la sorgente luminosa a semiconduttore ha un volume ridotto e può ottenere un imballaggio piatto. Presenta una bassa generazione di calore, efficienza energetica, lunga durata del prodotto, elevata velocità di reazione ed è ecologico, rispettoso dell'ambiente e privo di inquinamento. Può anche essere sviluppato in un prodotto leggero e corto, diventando una nuova generazione di sorgenti luminose di illuminazione di alta qualità.
3. Conversione di potenza ad alta potenza
La conversione reciproca di AC e DC è molto importante per l'uso degli apparecchi elettrici e costituisce per essi una protezione necessaria. Ciò richiede l'uso di un dispositivo di conversione di potenza. Il SiC ha un'elevata resistenza alla tensione di rottura, un ampio gap di banda e un'elevata conduttività termica, quindi i dispositivi a semiconduttore SiC sono molto adatti per applicazioni con elevata densità di potenza e frequenza di commutazione e il dispositivo di conversione di potenza è uno di questi.
A causa dei vantaggi del SiC stesso e dell’attuale domanda del settore di materiali semiconduttori leggeri e ad alta efficienza di conversione, il SiC sostituirà il Si come materiale semiconduttore più utilizzato.
