સેમિકન્ડક્ટર ઓરડાના તાપમાને વાહક અને ઇન્સ્યુલેટર વચ્ચે વાહકતા ધરાવતી સામગ્રીનો સંદર્ભ આપે છે. સેમિકન્ડક્ટર એ નિયંત્રણક્ષમ વાહકતા ધરાવતી એક પ્રકારની સામગ્રી છે, જેમાં ઇન્સ્યુલેટરથી કંડક્ટર સુધીનો સમાવેશ થાય છે. વિજ્ઞાન, ટેકનોલોજી અને આર્થિક વિકાસના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, સેમિકન્ડક્ટર લોકોના રોજિંદા કામ અને જીવનને અસર કરે છે. 1930 ના દાયકા સુધી આ સામગ્રીને શૈક્ષણિક સમુદાય દ્વારા માન્યતા આપવામાં આવી ન હતી.
સેમિકન્ડક્ટરનો ઉપયોગ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ, કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ, ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન, લાઇટિંગ એપ્લિકેશન, હાઇ-પાવર પાવર કન્વર્ઝન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે.
1. ફોટોવોલ્ટેઇક એપ્લિકેશન
સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની ફોટોવોલ્ટેઇક અસર એ સૌર કોષોનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે. હાલમાં, સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સની ફોટોવોલ્ટેઇક એપ્લિકેશન એક ચર્ચાનો વિષય બની ગયો છે, અને તે વિશ્વમાં સૌથી ઝડપથી વિકસતું અને શ્રેષ્ઠ વિકસિત સ્વચ્છ ઊર્જા બજાર છે. સૌર કોષોની મુખ્ય ઉત્પાદન સામગ્રી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે. સૌર કોષોની ગુણવત્તા નક્કી કરવા માટેનું મુખ્ય ધોરણ ફોટોઇલેક્ટ્રિક કન્વર્ઝન રેટ છે. ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ દર જેટલો ઊંચો છે, સૌર કોષોની કાર્યક્ષમતા વધારે છે. ઉપયોગમાં લેવાતી વિવિધ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી અનુસાર સૌર કોષોને સ્ફટિકીય સિલિકોન સૌર કોષો, પાતળા ફિલ્મ કોષો અને III-V સંયોજન કોષોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
2. લાઇટિંગ એપ્લિકેશન્સ
LED એ સેમિકન્ડક્ટર ટ્રાન્ઝિસ્ટર પર બનેલ સેમિકન્ડક્ટર લાઇટ-એમિટિંગ ડાયોડ છે. LED ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને સેમિકન્ડક્ટર લાઇટ સ્ત્રોત કદમાં નાનો છે, પ્લાનર પેકેજિંગને અનુભવી શકે છે, કામ કરતી વખતે ઓછી કેલરીફિક વેલ્યુ ધરાવે છે, ઉર્જા બચાવે છે અને કાર્યક્ષમ છે, ઉત્પાદનનું લાંબું જીવન છે, ઝડપી પ્રતિક્રિયા ઝડપ ધરાવે છે અને ગ્રીન, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને પ્રદૂષણ મુક્ત છે. . તેને હળવા, પાતળા અને ટૂંકા ઉત્પાદનોમાં પણ વિકસાવી શકાય છે. એકવાર તે બહાર આવે તે પછી, તે ઝડપથી લોકપ્રિય બને છે અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા લાઇટિંગ પ્રકાશ સ્રોતની નવી પેઢી બની જાય છે, તે આપણા જીવનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જેમ કે ટ્રાફિક લાઇટ્સ, ઈલેક્ટ્રોનિક પ્રોડક્ટ્સ માટે બેકલાઈટ્સ, શહેરી નાઈટસ્કેપ બ્યુટીફિકેશન માટે પ્રકાશ સ્ત્રોતો, ઇન્ડોર લાઇટિંગ અને અન્ય ક્ષેત્રો.
3. હાઇ પાવર પાવર કન્વર્ઝન
વિદ્યુત ઉપકરણોના ઉપયોગ માટે વૈકલ્પિક પ્રવાહ અને પ્રત્યક્ષ પ્રવાહનું પરસ્પર રૂપાંતર ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે અને તે વિદ્યુત ઉપકરણો માટે જરૂરી રક્ષણ છે. આ માટે પાવર કન્વર્ઝન ડિવાઇસની જરૂર છે. સિલિકોન કાર્બાઇડમાં ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ શક્તિ, વિશાળ બેન્ડ ગેપ અને ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા છે. તેથી, SiC સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો ઉચ્ચ પાવર ઘનતા અને સ્વિચિંગ આવર્તન સાથે એપ્લિકેશનો માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે. પાવર કન્વર્ઝન ડિવાઇસ તેમાંથી એક છે. ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ આવર્તનમાં સિલિકોન કાર્બાઇડ ઘટકોનું બીજું પ્રદર્શન તેને ઊંડા કૂવા ડ્રિલિંગ, પાવર જનરેશન ડિવાઇસમાં ઇન્વર્ટર, ઇલેક્ટ્રિક હાઇબ્રિડ વાહનોના એનર્જી કન્વર્ટર, લાઇટ રેલ ટ્રેનના ટ્રેક્શન પાવર કન્વર્ઝન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. SiC ના ફાયદાઓ અને આ તબક્કે હળવા વજન અને ઉચ્ચ રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી માટે ઉદ્યોગની માંગને કારણે, SiC Si ને બદલશે અને સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી બનશે.
