अर्धचालक कमरे के तापमान पर कंडक्टर और इंसुलेटर के बीच चालकता वाली सामग्री को संदर्भित करते हैं। सेमीकंडक्टर एक प्रकार की सामग्री है जिसमें नियंत्रणीय चालकता होती है, जो इन्सुलेटर से लेकर कंडक्टर तक होती है। विज्ञान, प्रौद्योगिकी और आर्थिक विकास के दृष्टिकोण से, अर्धचालक लोगों के दैनिक कार्य और जीवन को प्रभावित करते हैं। 1930 के दशक तक इस सामग्री को अकादमिक समुदाय द्वारा मान्यता नहीं मिली थी।
सेमीकंडक्टर का उपयोग एकीकृत सर्किट, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार प्रणाली, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन, प्रकाश अनुप्रयोगों, उच्च-शक्ति बिजली रूपांतरण और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।
1. फोटोवोल्टिक अनुप्रयोग
अर्धचालक सामग्रियों का फोटोवोल्टिक प्रभाव सौर कोशिकाओं का मूल सिद्धांत है। वर्तमान में, अर्धचालक सामग्रियों का फोटोवोल्टिक अनुप्रयोग एक गर्म विषय बन गया है, और यह दुनिया में सबसे तेजी से बढ़ने वाला और सबसे अच्छा विकसित स्वच्छ ऊर्जा बाजार है। सौर कोशिकाओं की मुख्य निर्माण सामग्री अर्धचालक सामग्री हैं। सौर कोशिकाओं की गुणवत्ता को आंकने का मुख्य मानक फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर है। फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर जितनी अधिक होगी, सौर कोशिकाओं की कार्यकुशलता उतनी ही अधिक होगी। उपयोग की जाने वाली विभिन्न अर्धचालक सामग्रियों के अनुसार सौर कोशिकाओं को क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर कोशिकाओं, पतली फिल्म कोशिकाओं और III-V यौगिक कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है।
2. प्रकाश अनुप्रयोग
LED एक अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जो अर्धचालक ट्रांजिस्टर पर निर्मित होता है। एलईडी तकनीक का उपयोग करने वाला अर्धचालक प्रकाश स्रोत आकार में छोटा है, प्लेनर पैकेजिंग का एहसास कर सकता है, काम करते समय कम कैलोरी मान रखता है, ऊर्जा-बचत और कुशल है, लंबे उत्पाद जीवन, तेज प्रतिक्रिया गति है, और हरा, पर्यावरण के अनुकूल और प्रदूषण मुक्त है . इसे हल्के, पतले और छोटे उत्पादों में भी विकसित किया जा सकता है। एक बार जब यह सामने आता है, तो यह तेजी से लोकप्रिय हो जाता है और उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश स्रोत की एक नई पीढ़ी बन जाता है, इसका हमारे जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। जैसे ट्रैफिक लाइट, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए बैकलाइट, शहरी रात्रि दृश्य सौंदर्यीकरण के लिए प्रकाश स्रोत, इनडोर प्रकाश व्यवस्था और अन्य क्षेत्र।
3. उच्च शक्ति शक्ति रूपांतरण
विद्युत उपकरणों के उपयोग के लिए प्रत्यावर्ती धारा और दिष्ट धारा का पारस्परिक रूपांतरण बहुत महत्वपूर्ण है और विद्युत उपकरणों के लिए आवश्यक सुरक्षा है। इसके लिए बिजली रूपांतरण उपकरण की आवश्यकता होती है। सिलिकॉन कार्बाइड में उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज ताकत, चौड़ा बैंड गैप और उच्च तापीय चालकता है। इसलिए, SiC अर्धचालक उपकरण उच्च शक्ति घनत्व और स्विचिंग आवृत्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयुक्त हैं। विद्युत रूपांतरण उपकरण उनमें से एक हैं। उच्च तापमान, उच्च दबाव और उच्च आवृत्ति में सिलिकॉन कार्बाइड घटकों का एक और प्रदर्शन इसे गहरे कुएं की ड्रिलिंग, बिजली उत्पादन उपकरणों में इनवर्टर, इलेक्ट्रिक हाइब्रिड वाहनों के ऊर्जा कन्वर्टर्स, हल्की रेल ट्रेनों के ट्रैक्शन पावर रूपांतरण और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग करता है। स्वयं SiC के फायदों और इस स्तर पर हल्के और उच्च रूपांतरण दक्षता वाले अर्धचालक सामग्रियों के लिए उद्योग की मांग के कारण, SiC Si का स्थान ले लेगा और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला अर्धचालक पदार्थ बन जाएगा।
