تشير أشباه الموصلات إلى المواد ذات الموصلية بين الموصلات والعوازل في درجة حرارة الغرفة. تُستخدم أشباه الموصلات على نطاق واسع في مجالات مثل الدوائر المتكاملة والإلكترونيات الاستهلاكية وأنظمة الاتصالات وتوليد الطاقة الكهروضوئية والإضاءة وتحويل الطاقة العالية. على سبيل المثال، الثنائيات هي أجهزة مصنوعة من أشباه الموصلات. تشمل مواد أشباه الموصلات الشائعة السيليكون والجرمانيوم وزرنيخيد الغاليوم وما إلى ذلك. ويعد السيليكون هو النوع الأكثر تأثيرًا في تطبيقات مواد أشباه الموصلات.
مجال تطبيق أشباه الموصلات:
1. التطبيقات الكهروضوئية
التأثير الكهروضوئي للمواد شبه الموصلة هو المبدأ الأساسي لتشغيل الخلايا الشمسية. في الوقت الحاضر، أصبح تطبيق الطاقة الكهروضوئية لمواد أشباه الموصلات موضوعًا ساخنًا وهو حاليًا أسرع أسواق الطاقة النظيفة نموًا وأفضلها تطورًا في العالم. مادة الإنتاج الرئيسية للخلايا الشمسية هي مواد أشباه الموصلات.
وفقًا لمواد أشباه الموصلات المختلفة المستخدمة، تنقسم الخلايا الشمسية إلى خلايا شمسية من السيليكون البلورية وبطاريات رقيقة وبطاريات مركبة III-V.
2. تطبيقات الإضاءة
LED عبارة عن صمام ثنائي باعث للضوء لأشباه الموصلات مبني على ترانزستورات أشباه الموصلات. باستخدام تكنولوجيا LED، فإن مصدر ضوء أشباه الموصلات لديه حجم صغير ويمكن أن يحقق التعبئة والتغليف المسطح. إنه يتميز بتوليد حرارة منخفض، وكفاءة في استخدام الطاقة، وعمر منتج طويل، وسرعة رد فعل سريعة، كما أنه صديق للبيئة، وصديق للبيئة، وخالي من التلوث. ويمكن أيضًا تطويره إلى منتج خفيف الوزن وقصير، ليصبح جيلًا جديدًا من مصادر إضاءة الإضاءة عالية الجودة.
3. تحويل الطاقة عالية الطاقة
يعد التحويل المتبادل بين التيار المتردد والتيار المستمر أمرًا مهمًا جدًا لاستخدام الأجهزة الكهربائية ويعتبر حماية ضرورية لها. وهذا يتطلب استخدام جهاز تحويل الطاقة. يتمتع SiC بقوة جهد انهيار عالية، وفجوة نطاق واسعة، وموصلية حرارية عالية، لذا فإن أجهزة أشباه الموصلات من SiC مناسبة جدًا للتطبيقات ذات كثافة الطاقة العالية وتردد التبديل، وجهاز تحويل الطاقة هو واحد منها.
ونظرًا لمزايا SiC نفسها والطلب الحالي في الصناعة على مواد أشباه الموصلات خفيفة الوزن وعالية كفاءة التحويل، فإن SiC ستحل محل Si باعتبارها مادة أشباه الموصلات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
