Ang aparato ng Semiconductor ay binubuo ng isang materyal na hindi isang mahusay na konduktor o isang mahusay na insulator, ito ay tinatawag na isang semiconductor. Ang mga nasabing aparato ay nagtaguyod ng malawak na mga application dahil sa kanilang pagiging maaasahan, pagiging compact, at mababang gastos. Ang mga ito ay mga discrete na sangkap na ginagamit sa mga aparato ng kuryente, compactness optical sensor, at light emitters, kabilang ang mga solid-state laser. Mayroon silang malawak na hanay ng mga kakayahan sa paghawak ng kasalukuyang at boltahe, na may kasalukuyang mga rating na higit sa 5,000 mga amperes at mga rating ng boltahe na higit sa 100,000 volts. Mas mahalaga, mga aparato ng semiconductor ipahiram ang kanilang sarili sa pagsasama sa mga kumplikado ngunit kaagad na build-up na mga microelectronic circuit. Nagkakaroon sila ng posibilidad na hinaharap, ang mga pangunahing elemento ng karamihan ng mga elektronikong sistema kabilang ang mga komunikasyon sa pagproseso ng data, consumer, at kagamitan na pang-industriya-control.

Ano ang mga Device ng Semiconductor?

Ang mga aparato na semiconductor ay walang anuman mga elektronikong sangkap na pinagsamantalahan ang mga elektronikong katangian ng mga materyales na semiconductor, tulad ng silicon, germanium, at gallium arsenide, pati na rin ang mga organikong semiconductor. Ang mga aparato ng semiconductor ay pinalitan ang mga vacuum tubes sa maraming mga application. Gumagamit sila ng elektronikong pagpapadaloy sa solidong estado na taliwas sa thermionic emission sa isang mataas na vacuum. Ang mga aparato na semiconductor ay gawa para sa parehong mga discrete na aparato at integrated circuit , na binubuo ng ilang hanggang sa bilyun-bilyong mga aparato na gawa at magkakaugnay sa isang solong semiconductor substrate o wafer.

Mga Device na Semiconductor

Ang mga materyales na semiconductor ay kapaki-pakinabang sa pamamagitan ng kanilang pag-uugali na maaaring madaling manipulahin ng pagdaragdag ng mga impurities ay kilala bilang doping. Ang kondaktibiti ng semiconductor ay maaaring makontrol ng elektrikal o magnetikong patlang, sa pamamagitan ng pagkakalantad sa ilaw o init, o ng mekanikal na pagpapapangit ng isang doped mono crystalline grid kaya, ang mga semiconductor ay maaaring gumawa ng mahusay na mga sensor. Ang kasalukuyang pagpapadaloy sa isang semiconductor ay nangyayari nang walang mga electron at butas, na sama-samang kilala bilang mga tagadala ng singil. Ang pagdidoble ng silikon ay ginagawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang maliit na dami ng mga karumihan na atomo at para din sa posporus o boron, na makabuluhang nagdaragdag ng bilang ng mga electron o butas sa loob ng semiconductor.

Kapag ang isang doped semiconductor ay naglalaman ng labis na mga butas tinatawag itong 'p-type' (positibo para sa mga butas) semiconductor, at kapag naglalaman ito ng ilang labis na mga libreng electron, kilala ito bilang 'n-type' (negatibo para sa mga electron) na semiconductor, ang pag-sign ng singil ng karamihan sa mga mobile charge carrier. Ang mga junction na nabuo kung saan ang n-type at p-type na semiconductors ay pinagsama ay tinatawag na p – n junction.

Diode

Isang semiconductor ang diode ay isang aparato karaniwang binubuo ng isang solong p-n junction. Ang kantong ng isang uri ng p-uri at n-uri na semiconductor ay bumubuo ng isang rehiyon ng pag-ubos kung saan ang kasalukuyang pagpapadaloy ay nakalaan ng kakulangan ng mga mobile charge carrier. Kapag ang aparato ay pasulong sa kiling, ang rehiyon ng pag-ubos na ito ay nabawasan, na nagbibigay-daan para sa makabuluhang pagpapadaloy, kapag ang diode ay nakabaligtad, ang tanging mas kaunting kasalukuyang makakamit at ang rehiyon ng pag-ubos ay maaaring mapalawak. Ang paglalantad ng isang semiconductor sa ilaw ay maaaring makagawa ng mga pares ng butas ng elektron, na nagdaragdag ng bilang ng mga libreng carrier at dahil doon ang kondaktibiti. Ang mga diode ay na-optimize upang samantalahin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito na kilala bilang photodiodes. Ginagamit din ang mga compound na semiconductor diode upang makabuo ng mga light, light-emitting diode at laser diode.

Diode

Transistor

Mga transistors ng bipolar junction ay nabuo ng dalawang p-n junction, sa alinman sa p-n-p o n-p-n pagsasaayos. Ang gitna o base, ang rehiyon sa pagitan ng mga junction ay karaniwang napakahigpit. Ang iba pang mga rehiyon, at ang kanilang mga kaugnay na mga terminal, ay kilala bilang emitter at kolektor. Ang isang maliit na kasalukuyang injected sa pamamagitan ng kantong sa pagitan ng base at emitter ay nagbabago ng mga katangian ng base collector junction upang maaari itong magsagawa ng kasalukuyang kahit na ito ay nakabaligtad ng bias. Lumilikha ito ng isang mas malaking kasalukuyang sa pagitan ng kolektor at emitter, at kinokontrol ng kasalukuyang base-emitter.

Transistor

Isa pang uri ng transistor na pinangalanan bilang patlang-epekto transistor , nagpapatakbo ito sa prinsipyo na ang kondaktibiti ng semiconductor ay maaaring tumaas o mabawasan ng pagkakaroon ng isang electric field. Ang isang patlang na elektrisidad ay maaaring dagdagan ang bilang ng mga electron at butas sa isang semiconductor, kaya't binabago ang kondaktibiti nito. Ang patlang ng elektrisidad ay maaaring mailapat ng isang reverse-bias na p-n junction, at bumubuo ito ng isang junction field-effect transistor (JFET) o ng isang electrode na insulated mula sa maramihang materyal ng isang layer ng oksido, at bumubuo ito ng metal-oxide semiconductor patlang na epekto transistor (MOSFET).

“ano ang armature ng isang electric generator ”

Ngayon ay pinaka ginagamit sa isang araw sa MOSFET, isang solid-state na aparato, at mga semiconductor na aparato. Ang gate electrode ay sinisingil upang makabuo ng isang electric field na maaaring makontrol ang conductivity ng isang 'channel' sa pagitan ng dalawang mga terminal, ay tinawag na pinagmulan at alisan ng tubig. Nakasalalay sa uri ng carrier sa channel, ang aparato ay maaaring n-channel (para sa mga electron) o p-channel (para sa mga butas) MOSFET.

Mga Materyales ng Semiconductor Device

Ang silicon (Si) ay pinaka-malawak na ginagamit na materyal sa mga aparato ng semiconductor. Mayroon itong mas mababang gastos sa hilaw na materyal at simpleng proseso. Ang kapaki-pakinabang na saklaw ng temperatura ay ginagawang kasalukuyang pinakamahusay na kompromiso sa iba't ibang mga kakumpitensyang materyales. Ang silicon na ginamit sa pagmamanupaktura ng aparato na semiconductor ay kasalukuyang gawa-gawa sa mga mangkok na may sapat na lapad na lapad upang payagan ang paggawa ng 300 mm (12 in.) Na mga manipis na tinapay.

“iba't ibang uri ng mga virtual machine ”

Ang Germanium (Ge) ay isang malawakang ginamit sa maagang materyal na semiconductor, ngunit ang pagiging sensitibo sa init ay ginagawang mas kapaki-pakinabang kaysa sa silikon. Ngayon, ang germanium ay madalas na nakaangkop sa (Si) silikon para magamit sa napakabilis na mga aparato ng SiGe na IBM ay isang pangunahing tagagawa ng mga naturang aparato.

Malawakang ginagamit din ang Gallium arsenide (GaAs) na may mga aparatong mataas ang bilis, ngunit sa ngayon, mahirap mabuo ang mga mangkok na malalaki ang lapad ng materyal na ito, nililimitahan ang mga laki ng lapad ng manipis na manipis na mas maliit kaysa sa mga wafer ng silikon kung kaya't gumagawa ng malawakang paggawa ng Gallium arsenide (GaAs) mga aparato makabuluhang mas mahal kaysa sa silikon.

Listahan ng Mga Karaniwang Device ng Semiconductor

Ang listahan ng mga karaniwang aparato ng semiconductor na pangunahin ay nagsasama ng dalawang mga terminal, tatlong mga terminal at apat na mga aparato ng terminal.

Mga Karaniwang Device ng Semiconductor

Ang mga aparato na dalawang-terminal ay

Diode (rectifier diode)
Nag-diode si Gunn
MAG-IMPekto ng mga diode
Laser diode
zener diode
Nag-diode si Schottky
Diode ng PIN
Nag-diode ang lagusan
Light-emitting diode (LED)
Photo transistor
Photocell
Solar cell
Transient-voltage-suppression diode
VCSEL

Ang mga aparato na tatlong-terminal ay

Bipolar transistor
Field-effect transistor
Darlington transistor
Insulated-gate bipolar transistor (IGBT)
Unijunction transistor
Ang rectifier na kinokontrol ng silicon
Thyristor
TRIAC

Ang mga aparatong pang-apat na terminal ay

Photo coupler (Optocoupler)
Hall effect sensor (magnetic field sensor)

Mga Application ng Semiconductor Device

Ang lahat ng mga uri ng transistor ay maaaring magamit bilang mga bloke ng gusali ng mga gate ng lohika , na kung saan ay kapaki-pakinabang sa disenyo ng mga digital na circuit. Sa mga digital na circuit tulad ng microprocessors, transistors kung saan kumikilos bilang isang switch (on-off) sa MOSFET, halimbawa, ang boltahe na inilapat sa gate ay tumutukoy kung ang switch ay naka-on o naka-off.

Ginagamit ang mga transistors para sa mga analog na circuit ay hindi kumikilos bilang mga switch (on-off) na medyo, tumutugon sila sa isang tuluy-tuloy na hanay ng pag-input na may tuluy-tuloy na hanay ng output. Ang mga karaniwang analog na circuit ay may kasamang mga oscillator at amplifier. Ang mga circuit na nag-interface o nag-translate sa pagitan ng mga analog na circuit at mga digital na circuit ay kilala bilang mga halo-halong signal na mga circuit.

Mga kalamangan ng Mga Device na Semiconductor

Dahil ang mga aparato ng semiconductor ay walang mga filament, samakatuwid walang kinakailangang lakas upang mapainit ang mga ito upang maging sanhi ng paglabas ng mga electron.
Dahil walang kinakailangang pag-init, ang mga aparato ng semiconductor ay nakatakda sa pagpapatakbo kaagad kapag nakabukas ang circuit.
Sa panahon ng pagpapatakbo, ang mga aparato ng semiconductor ay hindi gumagawa ng anumang tunog ng tunog.
Ang mga aparato ng semiconductor ay nangangailangan ng operasyon ng mababang boltahe kumpara sa mga vacuum tubes.
Dahil sa kanilang maliit na sukat, ang mga circuit na kinasasangkutan ng mga aparato ng semiconductor ay napaka-siksik.
Ang mga aparato ng semiconductor ay katibayan ng pagkabigla.
Ang mga aparato ng semiconductor ay mas mura kumpara sa mga vacuum tubes.
Ang mga aparato ng semiconductor ay may halos walang limitasyong buhay.
Dahil walang vacuum na dapat malikha sa mga semiconductor device, wala silang problema sa pagkasira ng vacuum.

Mga disadvantages ng Mga Device na Semiconductor

Ang antas ng ingay ay mas mataas sa mga aparato ng semiconductor kumpara sa mga vacuum tubes.
Ang mga ordinaryong aparato ng semiconductor ay hindi maaaring hawakan ng mas maraming lakas tulad ng kayang gawin ng ordinaryong mga tubo ng vacuum.
Sa saklaw ng mataas na dalas, mayroon silang mahinang tagatugon.

Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa iba't ibang uri ng mga aparato na semiconductor na nagsasama ng dalawang mga terminal, tatlong mga terminal at apat na mga aparato ng terminal. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga pag-aalinlangan tungkol sa konseptong ito o mga de-koryenteng at elektronikong proyekto, mangyaring ibigay ang iyong puna sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga application ng mga semiconductor device?

Mga Kredito sa Larawan: