Polovodiče se týkají materiálů s vodivostí mezi vodiči a izolátory při pokojové teplotě. Polovodič je druh materiálu s ovladatelnou vodivostí, od izolantu po vodič. Z pohledu vědy, techniky a ekonomického rozvoje ovlivňují polovodiče každodenní práci a život lidí. Až ve 30. letech 20. století byl tento materiál akademickou obcí uznán.
Polovodiče se používají v integrovaných obvodech, spotřební elektronice, komunikačních systémech, výrobě fotovoltaické energie, osvětlovacích aplikacích, přeměně vysokého výkonu a dalších oblastech.
1. Fotovoltaické aplikace
Fotovoltaický efekt polovodičových materiálů je základním principem solárních článků. V současné době se fotovoltaické aplikace polovodičových materiálů stalo horkým tématem a je to nejrychleji rostoucí a nejlépe rozvinutý trh s čistou energií na světě. Hlavním výrobním materiálem solárních článků jsou polovodičové materiály. Hlavním standardem pro posuzování kvality solárních článků je míra fotoelektrické konverze. Čím vyšší je rychlost fotoelektrické konverze, tím vyšší je pracovní účinnost solárních článků. Solární články se dělí na krystalické křemíkové solární články, tenkovrstvé články a III-V složené články podle různých použitých polovodičových materiálů.
2. Aplikace osvětlení
LED je polovodičová svítivá dioda postavená na polovodičovém tranzistoru. Polovodičový světelný zdroj využívající technologii LED je malých rozměrů, může realizovat plošné balení, má nízkou výhřevnost při práci, je energeticky úsporný a účinný, má dlouhou životnost produktu, rychlou reakční rychlost a je zelený, šetrný k životnímu prostředí a bez znečištění . Lze z něj také vyvinout lehké, tenké a krátké výrobky. Jakmile vyjde, rychle se popularizuje a stává se novou generací vysoce kvalitního světelného zdroje osvětlení, v našich životech je široce používán. Jako jsou semafory, podsvícení pro elektronické produkty, světelné zdroje pro zkrášlení městské noční krajiny, vnitřní osvětlení a další obory.
3. Konverze vysokého výkonu
Vzájemná přeměna střídavého a stejnosměrného proudu je pro používání elektrospotřebičů velmi důležitá a je nutnou ochranou elektrospotřebičů. To vyžaduje zařízení pro konverzi energie. Karbid křemíku má vysokou pevnost průrazného napětí, široký pásmový odstup a vysokou tepelnou vodivost. Proto jsou SiC polovodičová zařízení velmi vhodná pro aplikace s vysokou hustotou výkonu a spínací frekvencí. Zařízení pro konverzi energie jsou jedním z nich. Další výkonnost komponent z karbidu křemíku při vysokých teplotách, vysokém tlaku a vysoké frekvenci je činí široce používanými při vrtání hlubokých vrtů, invertorech v zařízeních na výrobu energie, měničích energie elektrických hybridních vozidel, přeměně trakční síly lehkých železničních vlaků a dalších oborech. Vzhledem k výhodám samotného SiC a poptávce průmyslu po lehkých polovodičových materiálech s vysokou konverzní účinností v této fázi nahradí SiC Si a stane se nejrozšířenějším polovodičovým materiálem.
