सेमीकंडक्टर सिलिकॉन कार्बाइड के लिए अब तक का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग है। सेमीकंडक्टर पदार्थ के छोटे टुकड़े होते हैं जो नियंत्रित कर सकते हैं कि उनमें से बिजली कैसे प्रवाहित होती है। सेमीकंडक्टर वास्तव में सबसे आकर्षक विषय नहीं हैं, लेकिन वे दिन-प्रतिदिन के उत्पादों की एक बड़ी संख्या के लिए महत्वपूर्ण हैं, जिनके बिना हमारा जीना मुश्किल है, जैसे कि कंप्यूटर और फोन। वे प्रवाहित होने वाले विद्युत प्रवाह को नियंत्रित करने में मदद करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि सब कुछ सही ढंग से काम करता है।
जब इस तरह के सिलिकॉन कार्बाइड की बात आती है तो आप जो चाहते हैं वह यह है कि यह अर्धचालक है - यह बिना जले बहुत अधिक बिजली ले सकता है, जिसे कभी-कभी बिजली ग्रिड में उच्च-शक्ति-घनत्व को संभालना कहा जाता है। और यह महत्वपूर्ण है क्योंकि इसका मतलब है कि सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालकों का उपयोग करके बनाए गए उपकरण अन्य सामग्रियों से बने उनके समकक्षों की तुलना में छोटे और अधिक ऊर्जा कुशल हो सकते हैं। एक उपकरण जितनी कम ऊर्जा का उपयोग करता है, वह उतना ही अधिक कुशल होता है, और यह आपको कम वाट के साथ काम करने की अनुमति देकर बिजली की बचत करता है। आर्थिक स्थिति और पर्यावरण को बेहतर बनाने के लिए ऊर्जा की बचत भी मायने रखती है!
सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर का एक और महत्वपूर्ण लाभ यह है कि वे अन्य सामग्रियों से बने सेमीकंडक्टर की तुलना में बहुत अधिक तापमान पर काम कर सकते हैं। यह क्षमता कारखानों या बिजली संयंत्रों जैसे वातावरण के लिए उपयोगी है, जहाँ तापमान 24/7 काफी अधिक हो सकता है। इसलिए, अगर हम उन वातावरणों में सेमीकंडक्टर बनाने के लिए सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग करते हैं - उच्च दबाव वाली गैस लाइनों और जलते हुए गर्म तेल से भरे ट्रांसफॉर्मर से लेकर हर चीज़ पर - तो यह ऐसे हितों के लिए अधिक आदर्श स्थान प्रदान करता है (जो कि ऐसा कुछ है जो सभी को लाभान्वित करता है)।
इन सभी बेहतरीन फायदों की बदौलत, वैज्ञानिक और इंजीनियर विभिन्न प्रकार के डिवाइस अनुप्रयोगों में सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर का उपयोग करना शुरू कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रिक कार या ट्रक - अपनी बैटरी से ऊर्जा का उपयोग कब और कैसे किया जाए, इसे प्रबंधित करने में मदद करने के लिए सेमीकंडक्टर का उपयोग करता है। ये वाहन प्रति चार्ज अधिक दूरी तय कर सकते हैं, जितना वे कभी नहीं कर सकते थे यदि आप उनमें सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर का उपयोग करते हैं! ऐसी क्षमता इलेक्ट्रिक कारों को सभी के लिए अधिक व्यावहारिक और उपयोग में आसान बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।
सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर का एक और दिलचस्प अनुप्रयोग है; इस बार सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी में। सौर पैनल सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करते हैं; लेकिन, अगर हम परिणामी बिजली का उपयोग तब और जहाँ इसकी सबसे अधिक आवश्यकता है (जो अक्सर अंधेरे के घंटों बाद होता है) करना चाहते हैं, तो उन्हें उत्पादित ऊर्जा को संग्रहीत करने का एक तरीका भी चाहिए। यहीं पर सेमीकंडक्टर एक भूमिका निभाते हैं सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर सौर ऊर्जा प्रणालियों को अधिक कुशलतापूर्वक और प्रभावी ढंग से संचालित करने की अनुमति देते हैं, संचालन की लागत को कम करते हैं और स्वच्छ ऊर्जा को अधिक सुलभ बनाते हैं।
सिलिकॉन कार्बाइड अपने आप में, बेशक - मैंने शायद इसे शुरू में पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं किया है: यह एक वाइड-बैंडगैप सेमीकंडक्टर है, और इसके व्यवहार के संदर्भ में इसकी अनूठी विशेषताएं हैं। लेकिन इन नए घटकों का एक प्रमुख पहलू यह है कि हम SiC सेमीकंडक्टरों पर आधारित डिमर्स बना रहे हैं [यह है कि] वे हमें सौर ऊर्जा को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने जैसी चीजें करने में मदद करते हैं; वे अधिक कुशल मोटर्स को सक्षम करते हैं, जो कम बिजली के उपयोग (और इसलिए कार्बन उत्सर्जन) से भी जुड़ा है; इलेक्ट्रिक मोबिलिटी के आसपास भी कई संभावित अनुप्रयोग हैं। अर्थात्, उदाहरण के लिए हमारे पास बिजली का अधिक उत्पादकता से उपयोग करने और कम गर्मी-फँसाने वाली गैसों का उत्सर्जन करने का एक तरीका है जो ग्लोबल वार्मिंग में योगदान करते हैं। अधिकांश समय, हम अपनी बिजली जीवाश्म ईंधन-उदाहरण के लिए कोयला या तेल जलाकर प्राप्त करते हैं
इन सबके अंत में सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर की भूमिका आती है जो एयरोस्पेस, रक्षा आदि जैसे क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण है। इन क्षेत्रों में मशीनों के प्रदर्शन की चरम स्थितियों में आवश्यकता होती है। यही कारण है कि एक मिसाइल या उपग्रह को अपने इलेक्ट्रॉनिक्स में बहुत अधिक तापमान/विकिरण का सामना करने में सक्षम होना चाहिए, उदाहरण के लिए। सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर इन इलेक्ट्रॉनिक्स को विश्वसनीय और कुशल बनाने में मदद कर सकते हैं, और कई मिशनों की सफलता इस पर निर्भर करती है।
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