Semiconductor Prensip Fondamantal nan
Apèsi sou lekòl la
Se modèn teknoloji te fè gras posib nan yon klas nan materyèl ki rele semi-conducteurs. Tout eleman aktif, sikui entegre, microchips, transistors, osi byen ke detèktè anpil yo bati ak materyèl semi-conducteurs. Pandan ke Silisyòm se materyèl semiconductor ki pi lajman itilize ak pi bon-li te ye ki itilize nan elektwonik, se yon pakèt semi-conducteurs ki itilize ki gen ladan germanium, gallium Arsenide, Silisyòm Carbide, osi byen ke semiconductors òganik. Chak materyèl pote avantaj sèten sou tab la tankou rapò / pri pèfòmans, vitès operasyon, wo-tanperati, oswa repons lan vle nan yon siyal.
Semiconductors
Ki sa ki fè semiconductors se konsa itil se kapasite nan jisteman kontwole pwopriyete elektrik yo ak konpòtman pandan pwosesis fabrikasyon an. Pwopriyete semiconductor yo kontwole pa ajoute ti kantite enpurte nan semi-conducteur a atravè yon pwosesis ki rele dopan, ak enpurte diferan ak konsantrasyon pwodwi efè diferan. Lè yo kontwole dopan la, wout la ka fè yon mouvman elektrik aktyèl nan yon semiconductor ka kontwole.
Nan yon kondiktè tipik, tankou kwiv, elektwon pote aktyèl la ak aji kòm konpayi asirans chaj la. Nan semi-kondiktè tou de elektwon ak 'twou,' absans la nan yon elèktron, aji kòm transpòtè chaj. Lè yo kontwole dopan semiconductor la, konduktivite a, ak chajè konpayi asirans la kapab pwepare pou swa elèktron oswa twou ki baze sou.
Gen de kalite dopan, N-tip, ak P-kalite. Nòmal dotan, tipikman fosfò oswa asenik, gen senk elektwon, ki lè yo ajoute nan yon semiconductor bay yon elèktron siplemantè gratis. Depi elektwon gen yon chaj negatif, yon materyèl doped nan fason sa a rele N-tip. P-kalite dopan, tankou bor ak galli, gen sèlman twa elektwon ki lakòz absans la nan yon elèktron nan kristal la semi-conducteurs, efektivman kreye yon twou oswa yon chaj pozitif, pakonsekan non an P-kalite. Tou de N-tip ak P-kalite dopan, menm nan kantite minit, pral fè yon semiconductor yon kondiktè desan. Sepandan, semi-conducteurs N-type ak P-type yo pa trè espesyal pa tèt yo, yo te jis kondiktè desan. Sepandan, lè ou mete yo an kontak youn ak lòt, fòme yon junction PN, ou jwenn kèk konpòtman trè diferan ak trè itil.
Diodes PN Junction
Yon junction PN, kontrèman ak chak materyèl separeman, pa aji tankou yon kondiktè. Olye ke pèmèt kounye a koule nan nenpòt direksyon, yon junction PN sèlman pèmèt aktyèl koule nan yon direksyon, kreye yon dyamèt debaz. Aplike yon vòltaj atravè yon junction PN nan direksyon an pi devan (pi devan patipri) ede elektwon yo nan rejyon an N-konbine ak twou yo nan rejyon an P-kalite. Eseye ranvèse koule nan aktyèl (anvè patipri) nan dyòd la fòs elektwon yo ak twou apa ki anpeche aktyèl soti nan ap koule tankou dlo atravè junction la. Konbine PN rakor nan lòt fason ouvè pòt yo nan eleman lòt semi-conducteurs, tankou tranzistò a.
Transistors
Yon tranzistè de baz se te fè soti nan konbinezon an nan junction de twa N-tip ak materyèl P-kalite olye ke de yo te itilize nan yon dyòd. Konbine materyèl sa yo bay transpò NPN ak PNP yo ke yo rekonèt kòm tranzistò bipolè junction oswa BJTs. Sant lan, oswa baz, rejyon BJT pèmèt tranzistè a aji kòm yon switch oswa anplifikatè.
Pandan ke NPN ak PNP transistè ka gade tankou de dyod yo mete tounen nan do, ki ta bloke tout aktyèl la nan ap koule tankou dlo nan yon direksyon. Lè kouch nan sant la pi devan partial pou ke yon ti kounye a ap koule nan kouch nan sant, pwopriyete yo nan dyòd la ki te fòme ak chanjman nan kouch sant yo ki pèmèt yon aktyèl pi gwo koule atravè tout aparèy la. Konpòtman sa a bay yon tranzistò kapasite pou ogmante ti kouran ak pou aji kòm yon switch ki vire yon sous aktyèl sou oswa sou.
Yon varyete kalite tranzistò ak lòt aparèy semi-conducteurs ka fèt pa konbine PN rakorasyon nan yon kantite fason, ki soti nan avanse, espesyal transistè fonksyon nan kontwole dyod. Sa ki anba la yo se jis yon kèk nan eleman yo te fè soti nan konbinezon atansyon nan PN rakor.
- DIAC
- Lazè dyod
- Limyè-emisyon dyod (LED)
- Zener dyòd
- Darlington transistor
- Jaden-efè tranzistò, ki gen ladan MOSFETs
- IGBT transistor
- Silisyòm kontwolè redresman (SCR)
- Entegre kous (ICs)
- Mikwopozitè
- Digital memwa - RAM ak ROM
Detektè
Anplis de sa nan kontwòl aktyèl la ki semi-conducteurs pèmèt, yo menm tou yo gen pwopriyete ki fè pou detèktè efikas. Yo ka fè yo sansib nan chanjman nan tanperati, presyon, ak limyè. Yon chanjman nan rezistans se kalite ki pi komen nan repons pou yon Capteur semi-konduktif. Gen kèk nan kalite detèktè ki fè posib pa pwopriyete semi-kondiktè yo ki nan lis anba a.
- Hall efè Capteur (Mayetik jaden Capteur)
- Thermistor (capteur rezèv tanperati)
- Ks / CMOS (Capteur imaj)
- Photodiode (Capteur limyè)
- Photoresistor (Capteur limyè)
- Piezoresistive (presyon / souch detèktè)