Halvledare avser material med ledningsförmåga mellan ledare och isolatorer vid rumstemperatur. Halvledare är ett slags material med kontrollerbar ledningsförmåga, allt från isolator till ledare. Ur ett perspektiv av vetenskap, teknik och ekonomisk utveckling påverkar halvledare människors dagliga arbete och liv. Det var inte förrän på 1930-talet som detta material erkändes av det akademiska samfundet.
Halvledare används i integrerade kretsar, konsumentelektronik, kommunikationssystem, fotovoltaisk kraftgenerering, belysningstillämpningar, högeffektseffektomvandling och andra områden.
1. Fotovoltaiska applikationer
Den fotovoltaiska effekten av halvledarmaterial är grundprincipen för solceller. För närvarande har solcellsapplikationen av halvledarmaterial blivit ett hett ämne, och det är den snabbast växande och bäst utvecklade marknaden för ren energi i världen. De huvudsakliga tillverkningsmaterialen för solceller är halvledarmaterial. Den huvudsakliga standarden för att bedöma kvaliteten på solceller är den fotoelektriska omvandlingshastigheten. Ju högre fotoelektrisk omvandlingshastighet, desto högre arbetseffektivitet för solceller. Solceller delas in i kristallina kiselsolceller, tunnfilmsceller och III-V sammansatta celler enligt de olika halvledarmaterial som används.
2. Belysningsapplikationer
LED är en halvledarljusemitterande diod byggd på en halvledartransistor. Halvledarljuskällan som använder LED-teknik är liten i storlek, kan realisera plana förpackningar, har lågt värmevärde vid arbete, är energibesparande och effektiv, har lång produktlivslängd, snabb reaktionshastighet och är grön, miljövänlig och fri från föroreningar . Den kan även utvecklas till lätta, tunna och korta produkter. När den väl kommer ut populariserar den snabbt och blir en ny generation av högkvalitativ belysningsljuskälla, den har använts flitigt i våra liv. Såsom trafikljus, bakgrundsbelysning för elektroniska produkter, ljuskällor för stadsförskönande nattlandskap, inomhusbelysning och andra områden.
3. Effektomvandling med hög effekt
Den ömsesidiga omvandlingen av växelström och likström är mycket viktig för användningen av elektriska apparater och är det nödvändiga skyddet för elektriska apparater. Detta kräver en strömkonverteringsenhet. Kiselkarbid har hög genombrottsspänningshållfasthet, brett bandgap och hög värmeledningsförmåga. Därför är SiC-halvledarenheter mycket lämpliga för applikationer med hög effekttäthet och omkopplingsfrekvens. Strömkonverteringsenheter är en av dem. En annan prestanda hos kiselkarbidkomponenter i hög temperatur, högt tryck och hög frekvens gör att den används i stor utsträckning vid borrning av djupa brunnar, växelriktare i kraftgenereringsanordningar, energiomvandlare av elektriska hybridfordon, dragkraftsomvandling av lätta tåg och andra områden. På grund av fördelarna med själva SiC och industrins efterfrågan på halvledarmaterial med låg vikt och hög omvandlingseffektivitet i detta skede kommer SiC att ersätta Si och bli det mest använda halvledarmaterialet.
