Puolijohteet viittaavat materiaaleihin, joilla on johtavuus johtimien ja eristeiden välillä huoneenlämpötilassa. Puolijohde on eräänlainen materiaali, jolla on säädettävä johtavuus, joka vaihtelee eristimestä johtimeen. Tieteen, teknologian ja taloudellisen kehityksen näkökulmasta puolijohteet vaikuttavat ihmisten jokapäiväiseen työhön ja elämään. Akateeminen yhteisö tunnusti tämän materiaalin vasta 1930-luvulla.
Puolijohteita käytetään integroiduissa piireissä, kulutuselektroniikassa, viestintäjärjestelmissä, aurinkosähkön tuotannossa, valaistussovelluksissa, suuren tehon muuntamisessa ja muilla aloilla.
1. Aurinkosähkösovellukset
Puolijohdemateriaalien aurinkosähkövaikutus on aurinkokennojen perusperiaate. Tällä hetkellä puolijohdemateriaalien aurinkosähkösovelluksesta on tullut kuuma aihe, ja se on nopeimmin kasvava ja parhaiten kehittynyt puhtaan energian markkina maailmassa. Pääasialliset aurinkokennojen valmistusmateriaalit ovat puolijohdemateriaaleja. Päästandardi aurinkokennojen laadun arvioinnissa on valosähköinen muunnosnopeus. Mitä korkeampi valosähköinen muunnosnopeus, sitä suurempi on aurinkokennojen työteho. Aurinkokennot jaetaan käytettävien puolijohdemateriaalien mukaan kiteisiin piiaurinkokennoihin, ohutkalvokennoihin ja III-V-yhdistekennoihin.
2. Valaistussovellukset
LED on puolijohde-valodiodi, joka on rakennettu puolijohdetransistorille. LED-tekniikkaa käyttävä puolijohdevalolähde on kooltaan pieni, voi toteuttaa tasomaisen pakkauksen, sillä on alhainen lämpöarvo työskennellessään, on energiaa säästävä ja tehokas, sillä on pitkä käyttöikä, nopea reaktionopeus ja vihreä, ympäristöystävällinen ja saasteeton. . Siitä voidaan kehittää myös kevyitä, ohuita ja lyhyitä tuotteita. Kun se ilmestyy, se tulee nopeasti suosituksi ja siitä tulee uuden sukupolven korkealaatuinen valaistusvalonlähde. Sitä on käytetty laajasti elämässämme. Kuten liikennevalot, elektronisten tuotteiden taustavalot, valonlähteet kaupunkimaiseman kaunistamiseen, sisävalaistus ja muut kentät.
3. Suuren tehon muunnos
Vaihtovirran ja tasavirran keskinäinen muuntaminen on erittäin tärkeää sähkölaitteiden käytössä ja se on sähkölaitteiden välttämätön suoja. Tämä vaatii tehonmuuntolaitteen. Piikarbidilla on korkea läpilyöntijännitteen lujuus, laaja kaistaväli ja korkea lämmönjohtavuus. Siksi SiC-puolijohdelaitteet soveltuvat erittäin hyvin sovelluksiin, joissa on korkea tehotiheys ja kytkentätaajuus. Tehonmuuntolaitteet ovat yksi niistä. Toinen piikarbidikomponenttien suorituskyky korkeassa lämpötilassa, korkeassa paineessa ja korkealla taajuudella tekee siitä laajan käytön syvän kaivon porauksessa, inverttereissä voimantuotantolaitteissa, sähköisten hybridiajoneuvojen energiamuuntimissa, kevyen raidejunien vetotehon muuntamisessa ja muilla aloilla. Itse piikarbidin etujen ja alan tämänhetkisen kevyiden ja korkean konversiotehokkuuden puolijohdemateriaalien kysynnän vuoksi piikarbidi korvaa Si:n ja siitä tulee laajimmin käytetty puolijohdemateriaali.
