सेमीकंडक्टर्स सिलिकॉन कार्बाइड का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग है। सेमीकंडक्टर्स ऐसे छोटे-छोटे पदार्थ के टुकड़े होते हैं जो उनमें से बिजली के प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं। सेमीकंडक्टर्स बिल्कुल सेक्सी विषय नहीं हैं, लेकिन वे उन कई दिन-प्रतिदिन की वस्तुओं के लिए अति महत्वपूर्ण हैं, जिनसे हमारा जीवन असंभव हो जाएगा, जैसे कंप्यूटर और मोबाइल। वे बिजली की धारा को नियंत्रित करते हैं, जब वह बहती है, ताकि सब कुछ सही ढंग से काम करे।
जब इस प्रकार के सिलिकन कार्बाइड की बात आती है, तो यह यह होता है कि यह अर्धचालक है - यह जलने के बिना बहुत अधिक विद्युत शक्ति को सहन कर सकता है, कभी-कभी इसे एक विद्युत जाल में उच्च-शक्ति-घनत्व का संबलन कहा जाता है। और यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इसका अर्थ है कि सिलिकन कार्बाइड अर्धचालकों का उपयोग करके बनाए गए उपकरण सिलिकन कार्बाइड के अन्य सामग्रियों की तुलना में छोटे और अधिक ऊर्जा-कुशल हो सकते हैं। किसी उपकरण द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा कम होती है, उतना ही अधिक कुशल वह है, और यह आपको काम करने के लिए कम वाटों का उपयोग करने देता है। ऊर्जा बचाना आर्थिक स्थिति और पर्यावरण को सुधारने के लिए भी महत्वपूर्ण है!
सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालकों का एक और महत्वपूर्ण फायदा यह है कि वे अन्य सामग्रियों से बने हुए अपेक्षातः कहीं अधिक ऊंचे तापमान पर काम कर सकते हैं। यह क्षमता उन परिवेशों के लिए उपयोगी होती है, जैसे कि कारखानों या बिजली के स्टेशन, जहां तापमान 24/7 काफी अधिक हो सकता है। इसलिए, यदि हम ऐसे परिवेशों में सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग अर्धचालक बनाने के लिए करें -उच्च-दबाव गैस लाइनों और घुले हुए तेल से भरे ट्रांसफार्मर्स जैसी चीजों पर- तो यह ऐसे वातावरण को बहुत अधिक आदर्श बना देता है (जो सभी के लिए लाभदायक है।)
इन सभी अद्भुत फायदों के कारण, वैज्ञानिक और इंजीनियर विभिन्न प्रकार के उपकरण अनुप्रयोगों में सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालक का उपयोग करना शुरू कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, एक बिजली चालित कार या ट्रक - अपनी बैटरी से ऊर्जा को कब और कैसे इस्तेमाल किया जाए, इसे नियंत्रित करने के लिए अर्धचालक का उपयोग करता है। यदि आप ऐसे वाहनों में सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालक का उपयोग करते हैं, तो वे प्रति चार्ज दूर तक जा सकते हैं! ऐसी क्षमता बिजली चालित कारों को सभी के लिए अधिक व्यावहारिक और सरल-संचालन बनाने में महत्वपूर्ण है।
सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालकों का एक और दिलचस्प अनुप्रयोग है; इस बार सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी में। सौर पैनल सूर्यप्रकाश को विद्युत में बदलते हैं; लेकिन, यदि हम उत्पन्न ऊर्जा को उस समय और उस जगह पर इस्तेमाल करना चाहते हैं जहाँ इसकी ज़रूरत सबसे अधिक होती है (जो अक्सर रात के बाद कई घंटों बाद होती है) तो उस उत्पन्न ऊर्जा को भी संग्रहीत करने का तरीका चाहिए। यहीं पर अर्धचालक काम करते हैं। सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालक सौर ऊर्जा प्रणालियों को अधिक कुशल और प्रभावी ढंग से संचालित करने में मदद करते हैं, संचालन की लागत को कम करते हैं और सफ़ेद ऊर्जा को अधिक उपलब्ध बनाते हैं।
सिलिकॉन कार्बाइड स्वयं, बेशक - शायद मैंने यह पहले से स्पष्ट नहीं किया है: यह एक वाइड-बैंडगैप सैमiconductor है, और इसके व्यवहार के अनुसार अद्वितीय विशेषताएँ हैं। लेकिन इन नए घटकों का एक महत्वपूर्ण पहलू यह है कि हम उनसे डिमर्स बना रहे हैं जो SiC सैमiconductor पर आधारित हैं [ऐसा है] जो हमें सौर ऊर्जा को बेहतर तरीके से प्रबंधित करने में मदद करता है; यह अधिक कुशल मोटरों को सक्षम बनाता है, जो बिजली के उपयोग को कम करने (और इसलिए कार्बन उत्सर्जन) से जुड़ा है; इलेक्ट्रिक मोबाइलिटी के चारों ओर कई संभावित अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, हमें बिजली का उपयोग अधिक उत्पादकता से करने और ग्लोबल वार्मिंग में योगदान देने वाली ऊष्मा-फंदी गैसों को कम करने का एक तरीका है। अधिकांश समय, हम अपनी बिजली को ज्वालामुखी ईंधन जलाकर प्राप्त करते हैं - उदाहरण के लिए कोयला या तेल जलाकर - और यह बहुत प्रदूषण उत्पन्न कर सकता है और वनस्पतियों, जानवरों, भूमि और जल को नुकसान पहुंचा सकता है।
इस सब के अंत में सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर्स का खेल शुरू होता है, जो विमान और रक्षा जैसे क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण है। ये क्षेत्र उपकरणों को चरम परिस्थितियों में काम करने की आवश्यकता रखते हैं। उदाहरण के लिए, एक मिसाइल या उपग्रह को अपने इलेक्ट्रॉनिक्स में बहुत उच्च तापमान/विकिरण का सामना करना पड़ सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर्स इन इलेक्ट्रॉनिक्स को विश्वसनीय और कुशल बनाने में मदद कर सकते हैं, और कई मिशनों की कामयाबी इस पर निर्भर करती है।
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