Inleiding tot de toepassingsgebieden van halfgeleiders

Halfgeleiders worden gebruikt in geïntegreerde schakelingen, consumentenelektronica, communicatiesystemen, fotovoltaïsche energieopwekking, verlichtingstoepassingen, energieconversie met hoog vermogen en andere gebieden.
Fotovoltaïsche toepassingen
Het fotovoltaïsche effect van halfgeleidermaterialen is het basisprincipe achter de werking van zonnecellen. In dit stadium is de fotovoltaïsche toepassing van halfgeleidermaterialen een hot topic geworden en is momenteel de snelst groeiende en best ontwikkelde markt voor schone energie ter wereld. Het belangrijkste materiaal van zonnecellen is halfgeleidermateriaal. Het belangrijkste criterium voor het beoordelen van de kwaliteit van zonnecellen is het foto-elektrische conversiepercentage. Hoe hoger de foto-elektrische conversie, hoe hoger de werkefficiëntie van de zonnecel. Afhankelijk van de verschillende gebruikte halfgeleidermaterialen worden zonnecellen onderverdeeld in kristallijne siliciumzonnecellen, dunnefilmcellen en III-V-samengestelde cellen.
Verlichtingstoepassingen
LED is een halfgeleider-lichtgevende diode gebouwd op een halfgeleidertransistor. De halfgeleiderlichtbron met LED-technologie is klein van formaat en kan plat worden verpakt. Het genereert weinig warmte tijdens het gebruik, is energiebesparend en efficiënt, heeft een lange levensduur van het product, een hoge reactiesnelheid, is groen en vrij van vervuiling en kan ook worden ontwikkeld tot een licht, dun en kort product. Toen het eenmaal uitkwam, werd het snel populair en werd het een nieuwe generatie hoogwaardige lichtbronnen. Het wordt nu veel gebruikt in ons leven. Het heeft toepassingen op verschillende gebieden, zoals verkeerslichten, achtergrondverlichtingsbronnen voor elektronische producten, lichtbronnen voor verfraaiing van stedelijke nachtscènes en binnenverlichting.
Krachtige conversie van hoog vermogen
De onderlinge omzetting van wisselstroom en gelijkstroom is van groot belang voor het gebruik van elektrische apparaten en vormt een noodzakelijke bescherming voor elektrische apparaten. Dit vereist het gebruik van andere apparaten voor stroomconversie. Siliciumcarbide heeft een hoge doorslagspanning, een grote bandafstand en een hoge thermische geleidbaarheid. Daarom zijn SiC-halfgeleiderapparaten zeer geschikt voor toepassingen in situaties met een hoge vermogensdichtheid en schakelfrequentie. Apparaten voor stroomconversie zijn daar een van. De uitstekende prestaties van siliciumcarbidecomponenten bij hoge temperaturen, hoge druk en hoge frequentie hebben ervoor gezorgd dat ze op grote schaal worden gebruikt bij het boren van diepe putten, omvormers in apparaten voor energieopwekking, energieconverters in elektrische hybride voertuigen, omzetting van tractie-energie in lightrailtreinen en andere gebieden. Vanwege de voordelen van SiC zelf en de huidige vraag van de industrie naar lichtgewicht halfgeleidermaterialen met een hoge conversie-efficiëntie, zal SiC Si vervangen en het meest gebruikte halfgeleidermateriaal worden.