Полупроводникови устройства - цел и класификация

Цифровите устройства играят все по-голяма роля в съвременната електроника. Устройствата, които работят върху чипове, вече проникват почти във всички области на приложение - домакински и промишлени устройства, детски играчки, видео-радио-теле-оборудване и т.н. Все пак все още съществуват сфери на приложение и аналогови дискретни елементи. Освен това полупроводниковите устройства са самата същност на съвременните микросхеми.

Как функционират тези устройства? Основата за такива устройства като полупроводникови материали са полупроводниците. Поради своите електрически характеристики и свойства те заемат пространство между диелектриците и проводниците. Техните отличителни черти са зависимостта на електрическата проводимост от външната температура, характеристиките на ефекта от йонизиращото и светлинното лъчение, както и концентрацията на примеси. Полупроводникови устройства имат около една и съща характеристика.

В процеса на създаване на електрически ток във всяко вещество, могат да участват само носители на мобилни такси. Колкото по-мобилни носители на единица обем вещество, толкова по-голяма е електрическата проводимост. В металите почти всички електрони са свободни и това води до тяхната висока проводимост. В полупроводниците и в диелектриците превозвачите са много по-малки и следователно повече съпротивление.

Такива електрически елементи като полупроводникови устройства имат изразена температурна зависимост на съпротивлението. Когато температурата се покачва, обикновено намалява.

По този начин полупроводниковите устройства са такива електронни устройства, чието действие се основава на специфични процеси в веществата, наречени полупроводници. Те откриха най-широкото приложение. Например в електрониката и електротехниката полупроводниковите устройства служат за преобразуване на различни сигнали, тяхната честота, амплитуда и други параметри. В енергетиката такива устройства се използват за конвертиране на енергия.

Полупроводникови устройства могат да бъдат класифицирани по различни начини. Например са известни методи за класифициране в съответствие с принципа на действие, по проект, по проект, по технология на производство, по области и области на употреба по видове материали.

Има обаче така наречените основни класове, които характеризират полупроводниковото устройство. Към тези класове носят:

- Електроконверсионни устройства, които преобразуват една стойност в друга;

- оптоелектронни, които превръщат светлинния сигнал в електрически и обратно;

- преобразуватели на изображения в твърдо състояние;

- термоелектрическите устройства, които преобразуват топлинна енергия в електрическата;

- магнитоелектрични и електромагнитни устройства;

- пиезоелектричен и щам-габарит.

Може да се извика отделен клас такива устройства като полупроводникови устройства интегрални схеми, които обикновено се смесват, т.е. те съчетават много характеристики в едно устройство.

Обикновено полупроводникови устройства се освобождават в керамични или пластмасови корпуси, но има и опции с отворена рамка.