Die vielen Anwendungen von Halbleitern

Die meisten Leute haben von Mikrochips gehört, aber wie viel wissen Sie über die Komponenten, die sie ermöglichen? Hier werden wir die vielen Anwendungen von Halbleitern diskutieren.

Was ist ein Halbleitermaterial?

Ein Halbleiter ist ein Material, das Leitfähigkeitseigenschaften zwischen einem Leiter, der die Fähigkeit hat, Elektrizität zu leiten, und einem Nichtleiter oder Isolator hat, der keine elektrischen Ladungen durchströmen lässt.

Das bedeutet, dass Halbleiter unter bestimmten Bedingungen die Fähigkeit haben, entweder als Leiter oder als Isolator zu fungieren. Halbleiter können reine Elemente wie das am häufigsten verwendete Silizium oder Verbindungen wie Galliumarsenid sein.

Semiconductor-Geräte

Die Hauptanwendung von Halbleitern liegt in der Herstellung von Halbleiterbauelementen, die für eine Vielzahl von elektronischen Produkten unerlässlich sind. Halbleiterbauelemente leiten elektrische Ströme im festen Zustand statt als freie Elektronen über ein Vakuum und sind in fast allen Anwendungen der Nachfolger von Vakuumröhren.

Eine der am häufigsten verwendeten Halbleiterkomponenten ist die Diode, die als Einwegventil in einer Schaltung fungiert und nur den Stromfluss in eine Richtung zulässt. Umgekehrt ermöglichen Leiter den Stromfluss in beide Richtungen.

Semiconductors werden auch beim Design von Transistoren verwendet, die sowohl zum schnellen Schalten als auch zur Stromverstärkung verwendet werden.

Der MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) ist das weltweit gebräuchlichste Halbleiterbauelement.

Halbleiter und Mikrochips

Das Halbleitersilizium dient als Basismaterial für den Mikrochip, auch bekannt als integrierter Schaltkreis oder monolithischer integrierter Schaltkreis, ein Bauteil, das in fast jedem modernen elektronischen Gerät verwendet wird.

Eine große Menge winziger MOSFETs wird bei der Herstellung von Mikrochips verwendet. Sie bestehen aus einem Satz elektronischer Schaltkreise auf einem kleinen, flachen Stück Silizium mit vielen Transistoren, die einen Strom ein- oder ausschalten können.

Die beiden Haupttypen von Mikrochips sind der Logikchip und der Speicherchip. Logikchips verarbeiten Informationen, um elektronische Geräte bei der Erfüllung ihrer Aufgaben zu unterstützen. Einer der bekanntesten und am häufigsten verwendeten Logikchips ist die CPU oder Zentraleinheit.

Memory-Chips hingegen speichern Informationen und sind in zwei Typen erhältlich – NAND-Flash und „Working Memory“ -Chips, die als DRAM bekannt sind.

Die Nachfrage nach Mikrochips ist so hoch, dass es derzeit ein riesiges Versorgungsproblem gibt, das zu langen Vorlaufzeiten und Verfügbarkeitsproblemen in der gesamten Elektronikindustrie führt.

Semiconductor-Anwendungen

Semiconductors werden in fast allen Bereichen der Elektronik eingesetzt.

Verbraucherelektronik: Mobiltelefone, Laptops, Spielekonsolen, Mikrowellen und Kühlschränke arbeiten alle mit Halbleiterbauelementen wie integrierten Chips, Dioden und Transistoren. Die hohe Nachfrage nach diesen Geräten ist einer der Gründe, warum es derzeit bei vielen Geräten der Unterhaltungselektronik so lange Wartezeiten gibt.

Einbettete Systeme: Eingebettete Systeme sind kleine Computer, die Teil einer größeren Maschine sind. Sie können das Gerät steuern und die Benutzerinteraktion ermöglichen. Zu den eingebetteten Systemen, die wir häufig verwenden, gehören Zentralheizungssysteme, Digitaluhren, GPS-Systeme, Fitness-Tracker, Fernseher und Motormanagementsysteme in Fahrzeugen.

Thermale Leitfähigkeit: Einige Halbleiter haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit und können daher als Kühlmittel in bestimmten thermoelektrischen Anwendungen eingesetzt werden.

Licht- und LED-Anzeigen: Einige Halbleiter, in der Regel solche, die in flüssiger oder amorpher Form als dünn beschichtete Folie erhältlich sind, können Licht erzeugen und werden in LEDs und OLEDs verwendet.

Solarzellen: Silizium ist auch der am häufigsten verwendete Halbleiter bei der Herstellung von Solarzellen.

Mit unserem kurzen Leitfaden für die Anwendungen von Halbleitern endet. Wie Sie sehen können, sind Halbleiter ein integraler Bestandteil der modernen Welt und spielen eine wichtige Rolle in den elektronischen Geräten, die wir täglich verwenden oder mit denen wir in Kontakt kommen.