Awọn ilana ipilẹ nkan ẹkọ
Akopọ
Imọ ẹrọ onilode jẹ ṣee ṣe ọpẹ si ẹgbẹ ti awọn ohun elo ti a npe ni semiconductors. Gbogbo awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ, awọn ọna asopọ ti a ti mọ, awọn microchips, awọn transistors, ati ọpọlọpọ awọn sensosi ti a kọ pẹlu awọn ohun elo semiconductor. Lakoko ti o jẹ ohun alumọni julọ ti a lo pupọ ati awọn ohun elo ti o mọ julọ ti o ni irufẹ ohun elo ti o lo ninu ẹrọ itanna, a lo ọpọlọpọ ibiti awọn semikondokita pẹlu Germanium, Gallium Arsenide, Silicon Carbide, ati awọn alakoso-akọọlẹ ti o wa. Awọn ohun elo kọọkan n mu diẹ ninu awọn anfani si tabili gẹgẹbi iye owo / iṣiṣe, isẹra giga, iwọn otutu-giga, tabi esi ti o fẹ si ifihan agbara.
Awọn akọọkọ ẹkọ
Ohun ti o mu ki awọn semiconductors wulo gan ni agbara lati ṣe iṣakoso awọn ohun ini ati ihuwasi wọn gangan ni akoko iṣẹ iṣẹ. Awọn ohun elo akọọkọ ẹkọ jẹ iṣakoso nipasẹ fifi awọn iye ti awọn impurities ni semikondokita ṣe afikun nipasẹ ilana ti a npe ni doping, pẹlu awọn impurities ati awọn ifarahan ti o yatọ si awọn ipa. Nipa didakoso doping, ọna ọna agbara eleyi ti nlo nipasẹ ẹrọ-alakoso kan le šakoso.
Ni oluṣakoso aṣoju, bi bàbà, awọn elemọluro n gbe lọwọlọwọ ati sise bi oluranlowo idiyele. Ninu awọn simronductors mejeeji awọn elemọluiti ati awọn 'ihò,' awọn isansa ti ohun itanna, sise bi awọn olugbawo idiyele. Nipa didakoso doping ti semikondokito, awọn ifarahan, ati awọn ti o ni igbega idiyele le ṣe iwọn lati jẹ boya elero tabi iho da.
Awọn oriṣi meji ti doping, N-iru, ati P-iru. Awọn ohun elo N-type, awọn irawọ owurọ tabi arsenic julọ, ni awọn elemọlu marun, eyi ti nigbati o ba fi kun si semikondokita pese apẹrẹ afikun itanna. Niwọnpe awọn elemọlu ni idiyele odi, ohun elo ti a kọ ni ọna yii ni a npe ni N-iru. Awọn ohun elo P-type, bii boron ati gallium, nikan ni awọn simulu mẹta ti o mu ki o jẹ ẹya ti kii ṣe itanna ninu crystal garami, ni kiakia ti o ṣẹda iho kan tabi idiyele rere, nitorina ni orukọ P-orukọ. Awọn mejeeji N-ori ati awọn Pants-type-dopants, ani ni awọn iwọnju iṣẹju, yoo ṣe olutumọ-ọna kan ti o jẹ oluko daradara. Sibẹsibẹ, awọn oni-N ati P-type semiconductors ko ni pataki pupọ fun ara wọn, jije oludari nikan. Sibẹsibẹ, nigba ti o ba fi wọn pamọ si ara wọn, ti o ni pipin PN, o ni awọn iwa ti o yatọ pupọ ati awọn iwa to wulo.
Pii Junction Diode
Ipese PN kan, laisi awọn ohun elo kọọkan lọtọ, ko ṣe bi oludari. Dipo ikun laaye lọwọlọwọ lati nṣakoso ni ọna mejeji, ipinnu PN nikan n gba laaye lọwọlọwọ lati ṣakoso ni ọna kan, ti o ṣẹda ipilẹ ipilẹ. Nipasẹ foliteji kọja ipade PN ni itọsọna itọnisọna (iyọsiwaju iwaju) ṣe iranlọwọ fun awọn elemọlu ni agbegbe N-iru pọ pẹlu awọn ihò inu agbegbe P-type. N gbiyanju lati yiyipada ṣiṣan ti isiyi (iyipada ihamọ) nipasẹ awọn ẹgbẹ ẹgbẹ diode awọn elekọniti ati awọn ihò yato si eyi ti o ṣe idiwọ lọwọlọwọ lati ṣaakiri ijade. Npọpọ awọn iṣiro PN ni awọn ọna miiran ṣi awọn ilẹkun si awọn irinše semiconductor miiran, bii transistor.
Awọn ọna kika
Aṣasile ti o ni ipilẹ ni a ṣe lati inu asopọ ti idapọ awọn ọna N-mẹta ati awọn ohun elo P-kuku ju awọn meji ti a lo ninu diode kan. Npọpọ awọn ohun elo yii n mu awọn transistors NPN ati PNP ti a mọ si awọn transistors ipopo tabi awọn BJT. Aarin, tabi ipilẹ, BJT agbegbe jẹ ki transistor ṣe bi ayipada tabi titobi.
Lakoko ti awọn transistors NPN ati PNP le dabi awọn diodes meji ti a gbe pada si ẹhin, eyi ti yoo dènà gbogbo lọwọlọwọ lati nṣàn ni ọna mejeji. Nigba ti alabọde ile-iṣẹ jẹ iṣeduro ti o ni ilọsiwaju ki ilọsiwaju kekere ba n lọ nipasẹ awọn aaye arin, awọn ohun-ini ti diode ti o ṣẹda pẹlu iyipada ile Layer lati jẹ ki iṣan ti o tobi ju lọ kọja gbogbo ẹrọ. Iwa yii n fun ni transistor agbara lati ṣe titobi awọn sisan kekere ati lati ṣe bi ayipada ti o tan orisun ti n bẹ lọwọ tabi pa.
Ọpọlọpọ awọn oniruuru awọn transistors ati awọn ẹrọ miiran semiconductor le ṣee ṣe nipasẹ sisopọ awọn iṣiro PN ni ọna pupọ, lati awọn ilọsiwaju pataki, awọn transistors iṣẹ si awọn diodes ti a dari. Awọn atẹle jẹ diẹ diẹ ninu awọn irinše ti a ṣe lati awọn akojọpọ awọn iṣọpọ ti awọn ajọṣepọ PN.
- DIAC
- Dirẹnti laser
- Dirẹ ina-emitting (LED)
- Zeder diode
- Itumo Darlington
- Agbejade ti ipa-aaye, pẹlu awọn MOSFETs
- Iwọn IGBT
- Ṣiṣakoso ohun alumọni ti o tọju (SCR)
- Circuit ti a fi sinu (Awọn IC)
- Microprocessor
- Memory Digital - Ramu ati ROM
Awọn sensọ
Ni afikun si iṣakoso ti isiyi ti awọn alakoso ni o gba laaye, wọn tun ni awọn ohun-ini ti o ṣe fun awọn sensosi to munadoko. Wọn le ṣe lati ṣe akiyesi awọn ayipada ninu otutu, titẹ, ati ina. A iyipada ninu resistance ni iru iru idahun ti o wọpọ julọ fun sensọ alakoso-idaraya. Diẹ ninu awọn oriṣi awọn sensosi ti o ṣeeṣe nipasẹ awọn ohun-ini semiconductor ti wa ni akojọ si isalẹ.
- Imọ-itumọ ti ipa ile (sensọ aaye sensọ)
- Thermistor (sensiti iwọn otutu ti nwaye)
- CCD / CMOS (aworan sensọ)
- Photodiode (sensọ imọlẹ)
- Photoresistor (sensọ imọlẹ)
- Agbejade (awọn okun sensọ / irọra)