Wiele zastosowań półprzewodników

Większość ludzi słyszała o mikroczipach, ale ile wiesz o składnikach, które je umożliwiają? Tutaj omówimy wiele zastosowań półprzewodników.

Co to jest materiał półprzewodnikowy?

A półprzewodnik jest materiałem, który ma właściwości przewodności między przewodnikiem, który ma zdolność przewodzenia elektryczności, a nieprzewodnikiem lub izolatorem, który nie pozwala na przepływ ładunków elektrycznych.

Oznacza to, że w pewnych warunkach półprzewodniki mają zdolność do działania jako przewodnik lub izolator. Półprzewodniki mogą być czystymi pierwiastkami, takimi jak najczęściej stosowany krzem, lub związkami, takimi jak arsenek galu.

Urządzenia półprzewodnikowe

Główne zastosowanie półprzewodników polega na tworzeniu urządzeń półprzewodnikowych, które są niezbędne dla wielu produktów elektronicznych. Urządzenia półprzewodnikowe przewodzą prądy elektryczne w stanie stałym, a nie jako wolne elektrony w próżni i są następcą lamp próżniowych w prawie wszystkich zastosowaniach.

Jednym z najczęściej stosowanych elementów półprzewodnikowych jest dioda, która działa jak zawór jednokierunkowy w obwodzie, umożliwiając przepływ prądu tylko w jednym kierunku. I odwrotnie, przewodniki umożliwiają przepływ prądu w obu kierunkach.

Semiconductory są również używane w projektowaniu tranzystorów, które są używane zarówno do szybkiego przełączania, jak i do wzmacniania prądu.

TRANZYSOSTA (tranzystor polowy metal-tlenek-półprzewodnik) jest najpopularniejszym urządzeniem półprzewodnikowym na świecie.

Semikonduktory i mikroczipy

Krzem półprzewodnikowy służy jako materiał bazowy dla mikroczipa, znanego również jako układ scalony lub monolityczny układ scalony, komponent stosowany w prawie każdym nowoczesnym urządzeniu elektronicznym.

Do tworzenia mikroczipów używa się ogromnej ilości maleńkich tranzystorów MOSFET. Składają się z zestawu obwodów elektronicznych na małym, płaskim kawałku krzemu, z wieloma tranzystorami, które mogą włączać i wyłączać prąd.

Dwętrzejsze typy mikroczipów to układ logiczny i układ pamięci. Układy logiczne przetwarzają informacje, aby pomóc urządzeniom elektronicznym w wykonywaniu ich zadań. Jednym z najbardziej znanych i powszechnie stosowanych układów logicznych jest procesor lub jednostka centralna.

Z drugiej strony

Memory, przechowują informacje i są dostępne w dwóch typach – NAND Flash i układach pamięci „roboczej” znanych jako DRAM.

Potrzebywanie na mikroczipy jest tak wysokie, że obecnie istnieje ogromny problem z podażą, powodujący długie czasy realizacji i problemy z dostępnością w branży elektronicznej.

Aplikacje przewodów krzemowych

Semiconductors są stosowane w prawie każdym sektorze elektroniki.

Elektronika konsumpcyjna: Telefony komórkowe, laptopy, konsole do gier, kuchenki mikrofalowe i lodówki działają z wykorzystaniem komponentów półprzewodnikowych, takich jak zintegrowane chipy, diody i tranzystory. Wysoki popyt na te urządzenia jest jednym z powodów, dla których obecnie istnieje tak długi czas oczekiwania na wiele konsumenckich urządzeń elektronicznych.

Systemy wbudowane: Systemy wbudowane to małe komputery, które stanowią część większego komputera. Mogą kontrolować urządzenie i umożliwiać interakcję z użytkownikiem. Systemy wbudowane, z których powszechnie korzystamy, obejmują systemy centralnego ogrzewania, zegarki cyfrowe, systemy GPS, monitory fitness, telewizory i systemy zarządzania silnikiem w pojazdach.

Przewodność termiczna: Niektóre półprzewodniki mają wysoką przewodność cieplną, więc mogą być stosowane jako czynnik chłodzący w niektórych zastosowaniach termoelektrycznych.

Oświetlanie i wyświetlacze LED: Niektóre półprzewodniki, zwykle dostępne w postaci ciekłej lub amorficznej jako cienkowarstwowa folia, mogą wytwarzać światło i są stosowane w diodach LED i OLED.

Komórki słoneczne: Krzem jest również najczęściej stosowanym półprzewodnikiem w produkcji ogniw paneli słonecznych.

To kończy nasz krótki przewodnik po zastosowaniach półprzewodników. Jak widać, półprzewodniki są integralną częścią współczesnego świata i odgrywają ważną rolę w urządzeniach elektronicznych, z których korzystamy lub z którymi stykamy się na co dzień.