Wat is Silicon Semiconductor?

Wat is een silicium halfgeleider?

Definitie van een silicium halfgeleider

Een silicium halfgeleider wordt gedefinieerd als een materiaal dat een elektrische geleidbaarheid heeft die ligt tussen die van een geleider en een isolator, en waarvan de geleidbaarheid kan worden veranderd door het toevoegen van onzuiverheden of door externe velden of licht toe te passen. Silicium is het meest gebruikte halfgeleidermateriaal in moderne elektronica, vooral in krachttoestellen, geïntegreerde schakelingen, fotovoltaïsche cellen en transistors.

Thermische en elektrische eigenschappen

Silicium heeft een hoog smeltpunt en een lage bandgap-energie, waardoor het geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen en krachttoepassingen.

Doping voor geleidbaarheid

Het dopen van silicium met onzuiverheden creëert n-type of p-type halfgeleiders, essentieel voor elektronische toestellen.

Toepassingen in de elektronica

• Krachttoestellen: Silicium wordt gebruikt om dioden, thyristoren, IGBT's, MOSFET's en andere toestellen te maken die hoge spanningen en stroom kunnen afhandelen in energieconversie, -overdracht, -verdeling en -regelsystemen.

• Geïntegreerde schakelingen: Silicium wordt gebruikt om microchips te fabriceren die miljoenen of miljarden transistors en andere componenten op één chip integreren. Deze chips worden gebruikt voor verschillende doeleinden, zoals geheugen, logica, verwerking, communicatie en detectie.

• Fotovoltaïsche cellen: Silicium wordt gebruikt om zonlicht om te zetten in elektriciteit in zonnecellen. Zonne-energiecellen op basis van silicium zijn het meest voorkomend en efficiënt type fotovoltaïsche apparatuur.

• Transistors: Silicium wordt gebruikt om bipolaire junctietransistors (BJT's) en metaloxide-semiconductor-veld-effecttransistors (MOSFET's) te maken, die de basis bouwblokken zijn van moderne elektronica. Deze transistors kunnen elektrische signalen versterken of schakelen in diverse circuits en systemen.

Voordelen van silicium

• Het is compatibel met verschillende fabricagetechnieken, zoals lithografie, etching, doping, oxidatie, depositie en bonding.

• Het heeft een hoogwaardige kristallijne structuur en zuiverheid, wat defecten reduceert en de prestaties verbetert.

• Het heeft een groot marktaandeel en economie van schaal, wat de kosten verlaagt en de beschikbaarheid van silicium gebaseerde toestellen vergroot.

• Het heeft een breed scala aan toepassingen en functies, waardoor het veelzijdig en aanpasbaar is aan verschillende behoeften en eisen.

Conclusie

Een silicium halfgeleider heeft een intermediaire elektrische geleidbaarheid, die kan worden gewijzigd door doping of externe stimuli. Het is het meest gebruikte halfgeleidermateriaal in moderne elektronica vanwege zijn beschikbaarheid, duurzaamheid, geleidbaarheid, compatibiliteit, kwaliteit, kosteneffectiviteit en veelzijdigheid. Silicium halfgeleiders worden gebruikt in krachttoestellen, geïntegreerde schakelingen, fotovoltaïsche cellen, transistors en meer, met toepassingen in communicatie, berekening, regeling, detectie en energieconversie.