Полупроводниковые приборы

Полупроводники и полупроводниковые материалы:
Полупроводник — это материал, по показателям удельной проводимости занимающий промежуточный пункт между такими компонентами, как диэлектрик и проводник. На их электропроводную способность влияют следующие параметры: объем примесей, температура и влияние различных видов излучения. Ключевым свойством полупроводниковых материалов является то, что электрическая проводимость увеличивается с повышением температуры.

Свойства полупроводников:
Односторонняя проводимость
полупроводникового перехода.
Зависимость сопротивления от температуры и от
интенсивности падающего излучения.
Способность преобразовывать световую энергию
в электрическую и электрическую энергию в
световую.

Механизм проводимости полупроводников
Электронная
Дырочная
Проводимость полупроводников обусловленна наличием у них свободных электронов.
“Дырка” – вакантное электронное состояние в кристаллической решетке ,имеющей избыточный положительный заряд.
Проводимость полупроводника обусловлена перемещением “дырок”.

Полупроводниковый материал :
Полупроводниковые материалы — вещества с чётко выраженными свойствами полупроводника. Удельная электрическая проводимость σ при 300 К составляет 10−4−10−10 Ом−1·см−1 и увеличивается с ростом температуры. Для полупроводниковых материалов характерна высокая чувствительность электрофизических свойств к внешним воздействиям (нагрев, облучение, деформации и т. п.), а также к содержанию структурных дефектов и примесей.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ - ЧТО ЭТО, КАКИЕ БЫВАЮТ И КАК РАБОТАЮТ?
Полупроводниковыми приборами называются приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводниковых материалов, а так же широкий спектр твердотельных приборов, действие которых основано на электронных процессах в различных полупроводниках (Si, Ge, GaAs и т.д.).

Полупроводниковые приборы стали интенсивно применяться разработчиками электронных схем с конца 1940-х годов для:
Генерирования электрических сигналов.
Усиления электрических сигналов (транзисторы).
Коммутации электрических цепей.
Преобразования сигналов (по типу тока, частоте и т.д.).
Преобразования одних видов энергии в другой (термоэлементы, фотоэлементы, светодиоды).

Классификация полупроводниковых приборов :

Полупроводниковые приборы по структурному фактору делятся на 2 основных вида:
Дискретные.
К дискретным полупроводниковым приборам относятся диоды, транзисторы, фотоэлементы, а также полупроводниковые приборы, управляемые внешними факторами, — фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, терморезисторы, варисторы, варикапы, которые используются в качестве датчиков физических параметров.
Интегральные.
К интегральным полупроводниковым приборам относятся интегральные микросхемы, микропроцессоры и приборы с зарядовой связью.

Выпрямительные диоды:
Выпрямительный диод это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Такой диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, их повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте. По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные. В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение — Si) и германиевые (обозначение — Ge). У первых рабочая температура выше. Преимущество вторых — малое падение напряжения при прямом токе.

Принцип обозначений диодов:
Принцип обозначение это буквенно-цифровой код :
Первый - элемент – обозначение материала из которого он выполнен.
Второй - определяет подкласс.
Третий - обозначает рабочие возможности.
Четвертый - является порядковым номером разработки.
Пятый - обозначение разбраковки по параметрам.

Фоторезистор — это полупроводниковый прибор (датчик), который при облучении светом изменяет (уменьшает) свое внутреннее сопротивление. В отличие от фотоэлементов других типов (фотодиодов и фототранзисторов) данный прибор не имеет p-n перехода. Это значит, что фоторезистор может проводить ток независимо от его направления и может работать не только в цепях постоянного тока, где присутствует постоянное напряжение, но и с переменными токами

Светодиод – это разновидность диода. Особенностью светодиода является его способность излучать свет при прямом подключении, когда ток проходит от анода (+) к катоду (-). Отсюда сокращенное название светодиода – LED, что означает: light emitting diode (с англ. – светоизлучающий диод). Используется в качестве источника света в автомобильных фарах, светофорах, фонарях , пультах дистанционного управления бытовой аппаратуры, системах связи и
т.д

Полупроводниковый лазер- «усиленный» вариант светодиода. Отличается особо малыми размерами и низкой потребляемой мощностью. Используется в лазурных указках, медицине, измерительных приборах, системах оптической связи и т.д.

Микросхема (чип/интегральная схема) — это микроэлектронное устройство (кристалл) , изготовленная на полупроводниковой пластине или плёнке и помещённая в корпус. В случае вхождения в состав микросборки может быть без корпуса.
Список некоторых основных функций, которые выполняют интегральные микросхемы:
Преобразование сигнала (например, из аналогового в цифровой и обратно).
Обработка сигнала (например, усиление и очистка звука)
Действия вычитания, сложения, умножения и деления сигнала (логические микросхемы)