مقدمه ای بر زمینه های کاربردی نیمه هادی ها

نیمه هادی ها در مدارهای مجتمع، الکترونیک مصرفی، سیستم های ارتباطی، تولید برق فتوولتائیک، کاربردهای روشنایی، تبدیل توان با توان بالا و سایر زمینه ها استفاده می شوند.
کاربردهای فتوولتائیک
اثر فتوولتائیک مواد نیمه هادی اصل اساسی در پشت کار سلول های خورشیدی است. در این مرحله، کاربرد مواد نیمه هادی فتوولتائیک به یک موضوع داغ تبدیل شده است و در حال حاضر سریع ترین و بهترین بازار انرژی پاک در جهان در حال رشد و توسعه یافته است. ماده اصلی سلول های خورشیدی مواد نیمه هادی است. معیار اصلی برای قضاوت در مورد کیفیت سلول های خورشیدی نرخ تبدیل فوتوالکتریک است. هر چه نرخ تبدیل فوتوالکتریک بیشتر باشد، بازده کاری سلول خورشیدی بالاتر است. با توجه به مواد نیمه هادی مختلف مورد استفاده، سلول های خورشیدی به سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی، سلول های لایه نازک و سلول های ترکیبی III-V تقسیم می شوند.
کاربردهای نورپردازی
LED یک دیود ساطع نور نیمه هادی است که بر روی یک ترانزیستور نیمه هادی ساخته شده است. منبع نور نیمه هادی با استفاده از فناوری LED، اندازه کوچکی دارد و می توان آن را به صورت مسطح بسته بندی کرد. در حین کار گرمای کم تولید می کند، صرفه جویی در مصرف انرژی و کارآمد است، دارای عمر طولانی محصول، سرعت پاسخگویی سریع، سبز و بدون آلودگی است و همچنین می تواند به محصولی سبک، نازک و کوتاه تبدیل شود. پس از بیرون آمدن، به سرعت محبوب شد و به نسل جدیدی از منابع روشنایی با کیفیت تبدیل شد. در حال حاضر به طور گسترده در زندگی ما استفاده می شود. در زمینه های مختلف مانند چراغ های راهنمایی، منابع نور پس زمینه برای محصولات الکترونیکی، منابع نور برای زیباسازی صحنه های شب شهری و نورپردازی داخلی کاربرد دارد.
تبدیل قدرت بالا
تبدیل متقابل جریان متناوب و جریان مستقیم برای استفاده از وسایل برقی بسیار مهم است و حفاظت لازم برای وسایل برقی است. این امر مستلزم استفاده از سایر دستگاه های تبدیل قدرت است. کاربید سیلیکون دارای ولتاژ شکست بالا، گپ باند وسیع و هدایت حرارتی بالا است. بنابراین، دستگاه های نیمه هادی SiC برای کاربرد در موقعیت هایی با چگالی توان بالا و فرکانس سوئیچینگ بسیار مناسب هستند. دستگاه های تبدیل برق یکی از آنهاست. عملکرد عالی اجزای کاربید سیلیکون در دمای بالا، فشار بالا و فرکانس بالا باعث شده است که آنها به طور گسترده در حفاری چاه های عمیق، اینورترها در دستگاه های تولید برق، مبدل های انرژی در وسایل نقلیه هیبریدی الکتریکی، تبدیل نیروی کششی قطار ریلی سبک و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به مزایای خود SiC و تقاضای فعلی صنعت برای مواد نیمه هادی سبک و با راندمان تبدیل بالا، SiC جایگزین Si خواهد شد و به پرمصرف ترین مواد نیمه هادی تبدیل خواهد شد.