מוליכים למחצה מתייחסים לחומרים עם מוליכות בין מוליכים למבודדים בטמפרטורת החדר. מוליכים למחצה נמצאים בשימוש נרחב בתחומים כמו מעגלים משולבים, אלקטרוניקה לצרכן, מערכות תקשורת, ייצור חשמל פוטו-וולטאי, תאורה והמרת הספק גבוה. לדוגמה, דיודות הן מכשירים העשויים ממוליכים למחצה. חומרי מוליכים למחצה נפוצים כוללים סיליקון, גרמניום, גליום ארסניד וכו'. סיליקון הוא הסוג המשפיע ביותר של יישומי חומר מוליכים למחצה.
שדה יישום מוליכים למחצה:
1. יישומים פוטו-וולטאיים
האפקט הפוטו-וולטאי של חומר מוליכים למחצה הוא העיקרון הבסיסי של פעולת תאים סולאריים. נכון לעכשיו, היישום הפוטו-וולטאי של חומרים מוליכים למחצה הפך לנושא חם והוא כיום שוק האנרגיה הנקייה הצומח והמתפתח ביותר בעולם. חומר הייצור העיקרי של תאים סולאריים הוא חומרים מוליכים למחצה.
על פי חומרי המוליכים למחצה השונים בהם נעשה שימוש, תאים סולאריים מחולקים לתאים סולריים סיליקון גבישי, סוללות סרט דק וסוללות מורכבות III-V.
2. יישומי תאורה
LED היא דיודה פולטת אור הבנויה על טרנזיסטורים מוליכים למחצה. באמצעות טכנולוגיית LED, מקור האור המוליך למחצה הוא בעל נפח קטן והוא יכול להשיג אריזה שטוחה. יש לו ייצור חום נמוך, יעילות אנרגטית, חיי מוצר ארוכים, מהירות תגובה מהירה, והוא ירוק, ידידותי לסביבה ונטול זיהום. ניתן גם לפתח אותו למוצר קל משקל וקצר, ולהפוך אותו לדור חדש של מקורות תאורה איכותיים.
3. המרת הספק בהספק גבוה
ההמרה ההדדית של AC ו-DC חשובה מאוד לשימוש במכשירי חשמל ומהווה הגנה הכרחית עבורם. זה מצריך שימוש במכשיר להמרת חשמל. ל-SiC חוזק מתח פירוק גבוה, פער פס רחב ומוליכות תרמית גבוהה, ולכן התקני מוליכים למחצה SiC מתאימים מאוד ליישומים עם צפיפות הספק ותדר מיתוג גבוהים, והתקן המרת הספק הוא אחד מהם.
בשל היתרונות של SiC עצמו והביקוש הנוכחי בתעשייה לחומרי מוליכים למחצה קלים ובעלי יעילות המרה גבוהה, SiC יחליף את Si כחומר המוליך למחצה הנפוץ ביותר.
