Polprevodniki se nanašajo na materiale s prevodnostjo med prevodniki in izolatorji pri sobni temperaturi. Polprevodnik je nekakšen material z nadzorovano prevodnostjo, ki sega od izolatorja do prevodnika. Z vidika znanosti, tehnologije in gospodarskega razvoja polprevodniki vplivajo na vsakodnevno delo in življenje ljudi. Akademska skupnost je to gradivo priznala šele v tridesetih letih prejšnjega stoletja.
Polprevodniki se uporabljajo v integriranih vezjih, potrošniški elektroniki, komunikacijskih sistemih, fotonapetostni proizvodnji energije, aplikacijah za razsvetljavo, močnostni pretvorbi energije in na drugih področjih.
1. Fotovoltaične aplikacije
Fotovoltaični učinek polprevodniških materialov je osnovni princip sončnih celic. Trenutno je fotovoltaična uporaba polprevodniških materialov postala vroča tema in je najhitreje rastoči in najbolje razvit trg čiste energije na svetu. Glavni materiali za izdelavo sončnih celic so polprevodniški materiali. Glavni standard za presojo kakovosti sončnih celic je stopnja fotoelektrične pretvorbe. Višja ko je stopnja fotoelektrične pretvorbe, večja je delovna učinkovitost sončnih celic. Sončne celice delimo na sončne celice iz kristalnega silicija, tankoslojne celice in sestavljene celice III-V glede na različne uporabljene polprevodniške materiale.
2. Aplikacije za razsvetljavo
LED je polprevodniška svetleča dioda, zgrajena na polprevodniškem tranzistorju. Polprevodniški svetlobni vir, ki uporablja tehnologijo LED, je majhen, lahko realizira planarno embalažo, ima nizko kalorično vrednost pri delu, je varčen z energijo in učinkovit, ima dolgo življenjsko dobo izdelka, hitro reakcijsko hitrost ter je zelen, okolju prijazen in ne onesnažuje. . Lahko se razvije tudi v lahke, tanke in kratke izdelke. Ko se pojavi, se hitro popularizira in postane nova generacija visokokakovostnega vira svetlobe za razsvetljavo, ki se pogosto uporablja v naših življenjih. Kot so semaforji, osvetlitve ozadja za elektronske izdelke, svetlobni viri za polepšanje mestne nočne pokrajine, notranja razsvetljava in druga področja.
3. Visoka moč pretvorbe moči
Medsebojna pretvorba izmeničnega in enosmernega toka je zelo pomembna za uporabo električnih naprav in je nujna zaščita električnih naprav. To zahteva napravo za pretvorbo moči. Silicijev karbid ima visoko prebojno napetost, široko vrzel in visoko toplotno prevodnost. Zato so polprevodniške naprave SiC zelo primerne za aplikacije z visoko gostoto moči in preklopno frekvenco. Naprave za pretvorbo električne energije so ena izmed njih. Zaradi druge učinkovitosti komponent silicijevega karbida pri visoki temperaturi, visokem tlaku in visoki frekvenci se pogosto uporablja pri globokem vrtanju vrtin, pretvornikih v napravah za proizvodnjo električne energije, pretvornikih energije električnih hibridnih vozil, pretvorbi vlečne moči lahkih vlakov in na drugih področjih. Zaradi prednosti samega SiC in povpraševanja industrije po lahkih polprevodniških materialih z visoko učinkovitostjo pretvorbe na tej stopnji bo SiC nadomestil Si in postal najbolj razširjen polprevodniški material.
