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一、半導體的重要特性
1、熱敏特性
半導體的電阻率隨溫度變化會發生明顯地改變。例如純鍺,濕度每升高10度,它的電阻率就要減小到原來的1/2。溫度的細微變化,能從半導體電阻率的明顯變化上反映出來。利用半導體的熱敏特性,可以制作感溫元件——熱敏電阻,用于溫度測量和控制系統中。值得注意的是,各種半導體器件都因存在著熱敏特性,在環境溫度變化時影響其工作的穩定性。
2、光敏特性
半導體的電阻率對光的變化十分敏感。有光照時、電阻率很小;無光照時,電阻率很大。例如,常用的硫化鎘光敏電阻,在沒有光照時,電阻高達幾十兆歐姆,受到光照時.電阻一下子降到幾十千歐姆,電阻值改變了上千倍。利用半導體的光敏特性,制作出多種類型的光電器件,如光電二極管、光電三極管及硅光電池等.廣泛應用在自動控制和無線電技術中。
3、摻雜特性
在純凈的半導體中,摻人極微量的雜質元素,就會使它的電阻率發生極大的變化。例如.在純硅中摻人。百萬分之—的硼元素,其電阻率就會從214000歐。里面一下于減小到0.4歐。里面.也就是硅的導電能為提高了50多萬倍。人們正是通過摻入某些特定的雜質元素,人為地精確地控制半導體的導電能力,制造成不同類型的半導體器件。可以毫不夸張的說,幾乎所有的半導體器件,都是用摻有特定雜質的半導體材料制成。
二、半導體應用領域
1、光伏應用
半導體材料光生伏特效應是太陽能電池運行的基本原理。現階段半導體材料的光伏應用已經成為一大熱門 ,是目前世界上增長最快、發展最好的清潔能源市場。
太陽能電池的主要制作材料是半導體材料,判斷太陽能電池的優劣主要的標準是光電轉化率,光電轉化率越高 ,說明太陽能電池的工作效率越高。根據應用的半導體材料的不同 ,太陽能電池分為晶體硅太陽能電池、薄膜電池以及III-V族化合物電池。
2、照明應用
LED是建立在半導體晶體管上的半導體發光二極管 ,采用LED技術半導體光源體積小,可以實現平面封裝,工作時發熱量低、節能高效,產品壽命長、反應速度快,而且綠色環保無污染,還能開發成輕薄短小的產品,一經問世 ,就迅速普及,成為新一代的優質照明光源。
目前已經廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產品的背光源、城市夜景美化光源、室內照明等各個領域 ,都有應用。
3、大功率電源轉換
交流電和直流電的相互轉換對于電器的使用十分重要 ,是對電器的必要保護。這就要用到等電源轉換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高,禁帶寬度寬,熱導性高,因此SiC半導體器件十分適合應用在功率密度和開關頻率高的場合,電源裝換裝置就是其中之一。
碳化硅元件在高溫、高壓、高頻的又一表現使得現在被廣泛使用到深井鉆探,發電裝置中國的逆變器,電氣混動汽車的能量轉化器,輕軌列車牽引動力轉換等領域。由于SiC本身的優勢以及現階段行業對于輕量化、高轉換效率的半導體材料需要,SiC將會取代Si,成為應用最廣泛的半導體材料。
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