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        半導體光電器件有哪些?半導體有哪些應用?
        作者: 發布時間: 2022-12-13 閱讀: 0

        半導體因為它的重要性以及半導體的重要作用,被廣泛用于各種行業當中。為增進大家對半導體的認識,本文將對半導體光電器件以及半導體的應用予以介紹。如果你對半導體具有興趣,不妨和小編一起來繼續認真往下閱讀哦。

        一、半導體光電器件

        (一)半導體光電器件

        半導體光電器件是指把光和電這兩種物理量聯系起來,使光和電互相轉化的新型半導體器件。即利用半導體的光電效應(或熱電效應)制成的器件。光電器件主要有,利用半導體光敏特性工作的光電導器件,利用半導體光伏打效應工作的光電池和半導體發光器件等。這一節中簡略地向大家介紹一下這些光電器件的工作原理。半導體光電器件如光導管、光電池、光電二極管、光電晶體管等;半導體熱電器件如熱敏電阻、溫差發電器和溫差電致冷器等。

        (二)半導體光電器件有哪些

        半導體發光器件是一種將電能轉換成光能的器件。它包括發光二極管、紅外光源、半導體發光數字管等。

        1、發光二極管

        發光二極管的管芯也是一個PN結,并具有單向導電性。PN結加上正向電壓時,電子由N區渡越(擴散)到空間電荷區與空穴復合而釋放出能量。這些能量大部分以發光的形式出現,因此,可以直接將電能轉換成光能。發光二極管的發光顏色(波長),困半導體材料及摻雜成分不同而不同。常用的有黃、綠、紅等顏色的發光二極管。

        發光二極管工作電壓很低(1 5-3伏),工作電流很小(10-30毫安),耗電極省??勺鳠艄庑盘栵@示、快速光源,也呆同時起整流和發光兩種作用。

        2、發光數字管

        把磷化鎵發光管或磷化鎵發光管的管芯制成條狀,用七條發光管組成七段式數字顯示管,可以顯示從0到9的十個數字。這種半導體數字顯示管的優點是體積小、耗電省、壽命長、響應速度快。它可以作為各種小型計算器及數字顯示儀表的數字顯示用。

        3、光電耦合器

        把半導體發光器件和光敏器件組合封閉裝在一起,就組成了具有電---光---電轉換功能的光電耦合器。顯然,給耦合器輸入一個電信號,發光器件就發光,光被光接收器件接收后,又轉成換成電信號輸出。因為輸入主輸出之間用光進行耦合。所以輸出端對輸入端沒有反饋,具有優良的隔離性能和抗干擾性能。光電耦合器又是光電開關,這種光電開關不存在繼電器中機械點易疲勞的問題,可靠性很高。

        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?,F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。這就要用到等電源模塊轉換裝置。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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