Yarı iletkenler, oda sıcaklığında iletkenler ve yalıtkanlar arasında iletkenliğe sahip olan malzemeleri ifade eder. Yarı iletken, yalıtkandan iletkene kadar kontrol edilebilir iletkenliğe sahip bir malzeme türüdür. Bilim, teknoloji ve ekonomik gelişme açısından bakıldığında yarı iletkenler insanların günlük işlerini ve yaşamlarını etkilemektedir. Bu materyalin akademik topluluk tarafından tanınması 1930'lara kadar mümkün değildi.
Yarı iletkenler entegre devrelerde, tüketici elektroniğinde, iletişim sistemlerinde, fotovoltaik enerji üretiminde, aydınlatma uygulamalarında, yüksek güçlü güç dönüşümünde ve diğer alanlarda kullanılmaktadır.
1. Fotovoltaik uygulamalar
Yarı iletken malzemelerin fotovoltaik etkisi güneş pillerinin temel prensibidir. Şu anda yarı iletken malzemelerin fotovoltaik uygulaması sıcak bir konu haline geldi ve dünyanın en hızlı büyüyen ve en gelişmiş temiz enerji pazarıdır. Güneş pillerinin ana üretim malzemeleri yarı iletken malzemelerdir. Güneş pillerinin kalitesini değerlendirmenin ana standardı fotoelektrik dönüşüm oranıdır. Fotoelektrik dönüşüm oranı ne kadar yüksek olursa, güneş pillerinin çalışma verimliliği de o kadar yüksek olur. Güneş pilleri, kullanılan farklı yarı iletken malzemelere göre kristalin silikon güneş pilleri, ince film hücreleri ve III-V bileşik hücrelere ayrılır.
2. Aydınlatma uygulamaları
LED, yarı iletken bir transistör üzerine inşa edilmiş yarı iletken ışık yayan bir diyottur. LED teknolojisini kullanan yarı iletken ışık kaynağının boyutu küçüktür, düzlemsel paketleme gerçekleştirebilir, çalışırken düşük kalorifik değere sahiptir, enerji tasarrufu sağlar ve verimlidir, uzun ürün ömrüne sahiptir, hızlı reaksiyon hızına sahiptir, yeşildir, çevre dostudur ve kirlilik içermez. . Ayrıca hafif, ince ve kısa ürünler halinde de geliştirilebilir. Ortaya çıktıktan sonra hızla popülerleşir ve yeni nesil yüksek kaliteli aydınlatma ışık kaynağı haline gelir, hayatımızda yaygın olarak kullanılır. Trafik ışıkları, elektronik ürünler için arka ışıklar, kentsel gece manzarasının güzelleştirilmesi için ışık kaynakları, iç mekan aydınlatması ve diğer alanlar gibi.
3. Yüksek güçlü güç dönüşümü
Alternatif akımın ve doğru akımın karşılıklı dönüşümü, elektrikli cihazların kullanımı için çok önemlidir ve elektrikli cihazlar için gerekli korumadır. Bu, bir güç dönüştürme cihazı gerektirir. Silisyum karbür, yüksek kırılma gerilimi dayanımına, geniş bant aralığına ve yüksek ısı iletkenliğine sahiptir. Bu nedenle SiC yarı iletken cihazlar yüksek güç yoğunluğuna ve anahtarlama frekansına sahip uygulamalar için oldukça uygundur. Güç dönüştürme cihazları bunlardan biridir. Silisyum karbür bileşenlerinin yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve yüksek frekanstaki diğer bir performansı, derin kuyu sondajında, enerji üretim cihazlarındaki invertörlerde, elektrikli hibrit araçların enerji dönüştürücülerinde, hafif raylı trenlerin cer gücü dönüşümünde ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlar. SiC'nin avantajları ve bu aşamada endüstrinin hafif ve yüksek dönüşüm verimliliğine sahip yarı iletken malzemelere olan talebi nedeniyle SiC, Si'nin yerini alacak ve en yaygın kullanılan yarı iletken malzeme haline gelecektir.
