Halvledere refererer til materialer med ledningsevne mellom ledere og isolatorer ved romtemperatur. Halvleder er et slags materiale med kontrollerbar ledningsevne, alt fra isolator til leder. Fra et perspektiv av vitenskap, teknologi og økonomisk utvikling påvirker halvledere menneskers daglige arbeid og liv. Det var først på 1930-tallet at dette materialet ble anerkjent av det akademiske miljøet.
Halvledere brukes i integrerte kretser, forbrukerelektronikk, kommunikasjonssystemer, fotovoltaisk kraftproduksjon, belysningsapplikasjoner, høyeffekts kraftkonvertering og andre felt.
1. Fotovoltaiske applikasjoner
Den fotovoltaiske effekten av halvledermaterialer er det grunnleggende prinsippet for solceller. For tiden har fotovoltaisk bruk av halvledermaterialer blitt et hett tema, og det er det raskest voksende og best utviklede markedet for ren energi i verden. De viktigste produksjonsmaterialene til solceller er halvledermaterialer. Hovedstandarden for å bedømme kvaliteten på solceller er den fotoelektriske konverteringsraten. Jo høyere fotoelektrisk konverteringshastighet, jo høyere arbeidseffektivitet har solceller. Solceller er delt inn i krystallinske silisiumsolceller, tynnfilmceller og III-V sammensatte celler i henhold til de forskjellige halvledermaterialene som brukes.
2. Belysningsapplikasjoner
LED er en halvleder lysemitterende diode bygget på en halvledertransistor. Halvlederlyskilden som bruker LED-teknologi er liten i størrelse, kan realisere plan emballasje, har lav brennverdi under arbeid, er energisparende og effektiv, har lang produktlevetid, rask reaksjonshastighet og er grønn, miljøvennlig og forurensningsfri. . Den kan også utvikles til lette, tynne og korte produkter. Når den først kommer ut, populariserer den seg raskt og blir en ny generasjon av høykvalitets lyskilde, den har blitt mye brukt i livene våre. Som for eksempel trafikklys, bakgrunnslys for elektroniske produkter, lyskilder for forskjønning av urbant nattlandskap, innendørs belysning og andre felt.
3. Kraftkonvertering med høy effekt
Gjensidig konvertering av vekselstrøm og likestrøm er svært viktig for bruk av elektriske apparater og er nødvendig beskyttelse for elektriske apparater. Dette krever en strømkonverteringsenhet. Silisiumkarbid har høy nedbrytningsspenningsstyrke, bredt båndgap og høy varmeledningsevne. Derfor er SiC-halvlederenheter svært egnet for applikasjoner med høy effekttetthet og svitsjefrekvens. Strømkonverteringsenheter er en av dem. En annen ytelse av silisiumkarbidkomponenter i høy temperatur, høyt trykk og høy frekvens gjør den mye brukt i dyp brønnboring, vekselrettere i kraftproduksjonsenheter, energiomformere av elektriske hybridbiler, trekkraftkonvertering av lettbanetog og andre felt. På grunn av fordelene med selve SiC og industriens etterspørsel etter halvledermaterialer med lav vekt og høy konverteringseffektivitet på dette stadiet, vil SiC erstatte Si og bli det mest brukte halvledermaterialet.
