Semikonduktor mengacu pada bahan dengan konduktivitas antara konduktor dan isolator pada suhu kamar. Semikonduktor adalah sejenis material dengan konduktivitas yang dapat dikontrol, mulai dari isolator hingga konduktor. Dari perspektif ilmu pengetahuan, teknologi dan perkembangan ekonomi, semikonduktor mempengaruhi pekerjaan dan kehidupan sehari-hari masyarakat. Baru pada tahun 1930-an materi ini diakui oleh civitas akademika.
Semikonduktor digunakan dalam sirkuit terpadu, elektronik konsumen, sistem komunikasi, pembangkit listrik fotovoltaik, aplikasi penerangan, konversi daya daya tinggi dan bidang lainnya.
1. Aplikasi fotovoltaik
Efek fotovoltaik dari bahan semikonduktor adalah prinsip dasar sel surya. Saat ini, penerapan bahan semikonduktor fotovoltaik telah menjadi topik hangat, dan merupakan pasar energi bersih dengan pertumbuhan tercepat dan paling berkembang di dunia. Bahan pembuatan utama sel surya adalah bahan semikonduktor. Standar utama untuk menilai kualitas sel surya adalah tingkat konversi fotolistrik. Semakin tinggi tingkat konversi fotolistrik maka semakin tinggi pula efisiensi kerja sel surya. Sel surya dibagi menjadi sel surya silikon kristal, sel film tipis, dan sel senyawa III-V sesuai dengan bahan semikonduktor berbeda yang digunakan.
2. Aplikasi pencahayaan
LED adalah dioda pemancar cahaya semikonduktor yang dibangun di atas transistor semikonduktor. Sumber cahaya semikonduktor yang menggunakan teknologi LED berukuran kecil, dapat mewujudkan kemasan planar, memiliki nilai kalor rendah saat bekerja, hemat energi dan efisien, memiliki masa pakai produk yang lama, kecepatan reaksi cepat, serta ramah lingkungan, ramah lingkungan, dan bebas polusi. . Dapat juga dikembangkan menjadi produk yang ringan, tipis dan pendek. Setelah keluar, ia dengan cepat mempopulerkan dan menjadi generasi baru sumber cahaya penerangan berkualitas tinggi, yang telah banyak digunakan dalam kehidupan kita. Seperti lampu lalu lintas, lampu latar untuk produk elektronik, sumber cahaya untuk mempercantik pemandangan malam kota, penerangan dalam ruangan dan bidang lainnya.
3. Konversi daya daya tinggi
Konversi timbal balik arus bolak-balik dan arus searah sangat penting untuk penggunaan peralatan listrik dan merupakan perlindungan yang diperlukan untuk peralatan listrik. Ini memerlukan perangkat konversi daya. Silikon karbida memiliki kekuatan tegangan tembus yang tinggi, celah pita yang lebar, dan konduktivitas termal yang tinggi. Oleh karena itu, perangkat semikonduktor SiC sangat cocok untuk aplikasi dengan kepadatan daya dan frekuensi switching yang tinggi. Perangkat konversi daya adalah salah satunya. Kinerja lain komponen silikon karbida dalam suhu tinggi, tekanan tinggi dan frekuensi tinggi membuatnya banyak digunakan dalam pengeboran sumur dalam, inverter pada perangkat pembangkit listrik, konverter energi kendaraan hibrida listrik, konversi daya traksi kereta api ringan dan bidang lainnya. Karena keunggulan SiC itu sendiri dan permintaan industri akan bahan semikonduktor yang ringan dan efisiensi konversi tinggi pada tahap ini, SiC akan menggantikan Si dan menjadi bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan.
