Een halfgeleider is een materiaal met een geleidbaarheid die ligt tussen die van geleiders (meestal metalen) en niet-geleiders of isolatoren (zoals de meeste keramische materialen). Halfgeleiders omvatten een breed scala aan materialen, waaronder zuivere elementen zoals silicium en germanium, maar ook verbindingen zoals galliumarsenide of cadmiumselenide. Door middel van een proces dat doteren wordt genoemd , worden zuivere halfgeleiders verbeterd door de incorporatie van minuscule hoeveelheden onzuiverheden. Dit resulteert in aanzienlijke veranderingen in de geleidbaarheid van het materiaal.
Van deze elementen en verbindingen is silicium een belangrijk onderdeel van de productie van elektronische schakelingen, terwijl galliumarsenide wordt toegepast in zonnecellen, laserdiodes en diverse andere elektronische componenten.
Deze worden ook wel semis of chips genoemd. Ze vinden brede toepassingen in veel producten, waaronder maar niet beperkt tot computers, smartphones, huishoudelijke apparaten, gaming hardware en medische apparatuur.
Toepassing van halfgeleiders
Halfgeleiders vinden toepassingen in verschillende sectoren van de elektronica:
1. Consumentenelektronica: Mobiele telefoons, laptops, spelconsoles, magnetrons en koelkasten zijn afhankelijk van halfgeleidercomponenten zoals geïntegreerde chips, diodes en transistors. De sterk stijgende vraag naar deze apparaten draagt bij aan de huidige lange wachttijden voor veel consumentenelektronica.
2. Thermische geleidbaarheid: bepaalde halfgeleiders hebben een hoge thermische geleidbaarheid, waardoor ze geschikt zijn als koelmiddel in specifieke thermo-elektrische toepassingen.
3. Ingebouwde systemen: Ingebouwde systemen zijn kleine computers die in grotere machines zijn geïntegreerd om apparaten te besturen en gebruikersinteractie mogelijk te maken. Voorbeelden zijn centrale verwarmingssystemen, digitale horloges, GPS-systemen, fitness trackers, televisies en motormanagementsystemen in voertuigen.
4. Verlichting en LED-schermen: Vloeibare of amorfe halfgeleiders, vaak gebruikt als dunne coatings, kunnen licht genereren en worden toegepast in LED's en OLED's.
5. Zonnecellen: Silicium is de meest gebruikte halfgeleider bij de productie van zonnecellen.
Verplicht lezen: Wat is een N-type halfgeleider?
