半導体とは、室温で導体と絶縁体の間に導電性を有する材料を指します。半導体は、集積回路、家庭用電化製品、通信システム、太陽光発電、照明、高出力電力変換などの分野で広く使用されています。たとえば、ダイオードは半導体で作られたデバイスです。一般的な半導体材料には、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素などが含まれます。シリコンは、半導体材料アプリケーションの中で最も影響力のあるタイプです。
半導体応用分野:
1. 太陽光発電用途
半導体材料の光起電力効果は、太陽電池動作の基本原理です。現在、半導体材料の太陽光発電への応用が注目を集めており、世界で最も急速に成長し、最も発展しているクリーン エネルギー市場となっています。太陽電池の主な製造材料は半導体材料です。
使用されるさまざまな半導体材料に応じて、太陽電池は結晶シリコン太陽電池、薄膜電池、III-V化合物電池に分類されます。
2. 照明用途
LED は、半導体トランジスタ上に構築された半導体発光ダイオードです。 LED技術を採用した半導体光源は体積が小さく、フラットパッケージ化が可能です。発熱が少なく、エネルギー効率が高く、製品寿命が長く、反応速度が速く、グリーンで環境に優しく、無公害です。また、軽量・短尺の製品開発も可能であり、新世代の高品質な照明光源となります。
3. 高出力電力変換
AC と DC の相互変換は電気製品の使用にとって非常に重要であり、電気製品を保護するために必要です。これには電力変換装置の使用が必要です。 SiC は高い耐電圧強度、広いバンドギャップ、高い熱伝導率を備えているため、SiC 半導体デバイスは高電力密度とスイッチング周波数のアプリケーションに非常に適しており、電力変換デバイスもその 1 つです。
SiC 自体の利点と、軽量で変換効率の高い半導体材料に対する現在の業界の需要により、SiC は Si に代わって最も広く使用される半導体材料となるでしょう。