وظایف نیمه هادی ها چیست؟

نیمه هادی ها به موادی گفته می شود که رسانایی بین هادی ها و عایق ها در دمای اتاق دارند. نیمه هادی نوعی ماده با رسانایی قابل کنترل است که از عایق تا رسانا متغیر است. از منظر علم، فناوری و توسعه اقتصادی، نیمه هادی ها بر کار و زندگی روزمره افراد تأثیر می گذارند. تا دهه 1930 بود که این مطالب توسط جامعه دانشگاهی به رسمیت شناخته نشد.
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.
1. کاربردهای فتوولتائیک
اثر فتوولتائیک مواد نیمه هادی اصل اساسی سلول های خورشیدی است. در حال حاضر، کاربرد فتوولتائیک مواد نیمه هادی به یک موضوع داغ تبدیل شده است و سریع ترین و بهترین بازار انرژی پاک در جهان توسعه یافته است. مواد اصلی تولید سلول های خورشیدی مواد نیمه هادی هستند. استاندارد اصلی برای قضاوت در مورد کیفیت سلول های خورشیدی نرخ تبدیل فوتوالکتریک است. هر چه نرخ تبدیل فوتوالکتریک بیشتر باشد، بازده کاری سلول های خورشیدی بالاتر است. سلول های خورشیدی با توجه به مواد نیمه هادی مختلف مورد استفاده به سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی، سلول های لایه نازک و سلول های ترکیبی III-V تقسیم می شوند.
2. 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 دارای اندازه کوچک است، می تواند بسته بندی مسطح را درک کند، در هنگام کار ارزش حرارتی پایینی دارد، صرفه جویی در انرژی و کارآمد است، دارای عمر طولانی محصول، سرعت واکنش سریع، سبز، سازگار با محیط زیست و بدون آلودگی است. . همچنین می توان آن را به محصولات سبک، نازک و کوتاه تبدیل کرد. پس از بیرون آمدن، به سرعت محبوب می شود و به نسل جدیدی از منبع نور با کیفیت بالا تبدیل می شود، به طور گسترده در زندگی ما استفاده شده است. مانند چراغ های راهنمایی، نور پس زمینه برای محصولات الکترونیکی، منابع نور برای زیباسازی منظره شبانه شهری، نورپردازی داخلی و زمینه های دیگر.
3. 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 به یک دستگاه تبدیل برق نیاز دارد. کاربید سیلیکون دارای قدرت ولتاژ شکست بالا، شکاف باند وسیع و هدایت حرارتی بالا است. بنابراین، دستگاه های نیمه هادی SiC برای کاربردهایی با چگالی توان بالا و فرکانس سوئیچینگ بسیار مناسب هستند. دستگاه های تبدیل برق یکی از آنهاست. عملکرد دیگر اجزای کاربید سیلیکون در دمای بالا، فشار بالا و فرکانس بالا باعث شده است که به طور گسترده در حفاری چاه های عمیق، اینورترها در دستگاه های تولید برق، مبدل های انرژی وسایل نقلیه هیبریدی الکتریکی، تبدیل قدرت کششی قطارهای ریلی سبک و سایر زمینه ها استفاده شود. با توجه به مزایای خود SiC و تقاضای صنعت برای مواد نیمه هادی سبک و با راندمان تبدیل بالا در این مرحله، SiC جایگزین Si می شود و به پرمصرف ترین مواد نیمه هادی تبدیل می شود.