Basics Semiconductor
Sealladh farsaing
Tha teicneòlas an latha an-diugh ga dhèanamh comasach air sgàth clas de stuthan ris an canar semiconductors. Tha a h-uile pàtran gnìomhach, ciorranan amalaichte, microchips, transistors, a bharrachd air mòran mothachaidh air an togail le stuthan leth-chuairteachaidh. Ged is e silicon an stuth semiconductor as cumanta agus as ainmeile a thathar a 'cleachdadh ann an dealanach, thathar a' cleachdadh raon farsaing de leth-sheannairean a 'gabhail a-steach Germanium, Gallium Arsenide, Silicon Carbide, a bharrachd air semiconductors organach. Tha gach stuth a 'toirt buannachdan sònraichte don bhòrd mar co-mheas cosgais / coileanaidh, obrachadh àrd-luath, àrd-teas, no an fhreagairt a tha a dhìth airson comharra.
Semiconductors
Is e an comas a th 'ann an semiconductors cho feumail a bhith a' cumail smachd ceart air na feartan agus na giùlan dealain aca tron phròiseas saothrachaidh. Tha feartan semiconductor fo smachd le bhith a 'cur suimean beaga de neo-dhìomhaireachd anns an leth-chuairteachadh tro phròiseas ris an canar dopadh, le neo-dhìomhaireachd agus co-chruinneachaidhean eadar-dhealaichte a' toirt buaidh eadar-dhealaichte. Le bhith a 'cumail smachd air an dopadh, faodar smachd a chumail air an dòigh sa bheil sruthan dealain a' gluasad tro leth-shealladh.
Ann an riochdaire àbhaisteach, coltach ri copar, tha dealanan a 'giùlan an latha an-diugh agus bidh iad ag obair mar neach-giùlain. Ann an leth-sheanchaidhean an dà chuid dealanan agus 'tuill,' gun cho-theacsa, bidh iad mar luchd-giùlain cìsean. Le bhith a 'cumail smachd air dopadh an leth-sheanachaidh, an giùlan, agus faodar an neach-giùlain cìse a dhealbhadh airson a bhith na aon de na h-eileamaidean no ann am poll.
Tha dà sheòrsa de dhopadh, seòrsa N, agus seòrsa P. Bidh còignear dealanan ann an N-type, mar as trice fosphorus no arsenic, a tha a 'toirt seachad dealan dealan an-asgaidh nuair a chuireas iad ri semiconductor. Seach gu bheil droch dhìol aig electronan, is e seòrsa N a th 'air stuth a chaidh a dhopadh air an dòigh seo. Tha dopants-p-p, mar bradan agus gallium, a 'toirt a-steach trì eactronan a tha a' ciallachadh nach eil dealan ann an criostail leth-chonnspaideach, a 'cruthachadh toll no cosgais dheimhinneach, agus mar sin an t-ainm P-seòrsa. Nì an dà dhuilleag N-seòrsa agus seòrsa P, eadhon ann an tomhasan mionaid, leth-chonnspaid stiùiriche iomchaidh. Ach, chan eil leth-shiostaman-seòrsa seòrsa-P agus P-pòsa sònraichte air an son fhèin, agus iadsan dìreach nan luchd-stiùiridh iomchaidh. Ach, nuair a chuireas tu iad an conaltradh ri chèile, a 'cruthachadh ceangal PN, gheibh thu dòighean-obrach glè eadar-dhealaichte agus feumail.
Diod Gòrdan PN
Chan eil loidhne PN, a tha coltach ri gach stuth fa leth, ag obair mar stiùiriche. An àite a bhith a 'toirt cothrom an-dràsta a bhith a' sruthadh anns an dà thaobh, chan urrainn do loidhne PN a bhith a 'sruthadh ann an aon taobh, a' cruthachadh dàta bunaiteach. Tha a bhith a 'cur a-steach foltachd thar loidhne PN anns an t-slighe air adhart (claonadh air adhart) a' cuideachadh nan dealanan anns an roinn N-seòrsa a 'tighinn còmhla ris na tuill anns an roinn-seòrsa P. A 'feuchainn ri stad a chur air sruthadh (claonadh cùil) tro na feachdan diode, na dealanan is na tuill a tha a' bacadh an-dràsta bho bhith a 'sruthadh thairis air an t-snaim. Le bhith a 'co-cheangal rathaidean PN ann an dòighean eile bidh na dorsan a' fosgladh gu pàirtean eile de sheòrs-sheòrsachan, leithid an transistor.
Transistors
Tha transistor bunaiteach air a dhèanamh bho bhith a 'measgachadh de cheangail trì stuthan N-seòrsa agus seòrsa P seach an dà chleachdadh ann an diode. Le bhith a 'cur na stuthan sin còmhla, tha na transistors NPN agus PNP ris an canar luchd-transise bocsalar bòrd no BJTs. Tha an roinn, no bunait, roinn BJT a 'leigeil leis an t-transistor a bhith na shlat no am faidhleadair.
Ged a dh'fhaodadh transistors NPN agus PNP coimhead coltach ri dà dheoch a tha air an cur air ais gu cùl, rud a chuireadh bacadh air a h-uile gnàthach bho bhith a 'sruthadh an dà thaobh. Nuair a bhios an ìre sa mheadhan air a chlaonadh air adhart gus am bi sruthadh beag a 'sruthadh tro fhèis an ionaid, bidh feartan an diod a chaidh a chruthachadh le fèis an ionaid ag atharrachadh gus leigeil le sruth nas motha a bhith a' sruthadh thairis air an inneal gu lèir. Tha an giùlan seo a 'toirt comas do luchd-tar-chuairteachaidh sruthan beaga a leudachadh agus a bhith mar shlat a' tionndadh stòr làithreach air no dheth.
Faodar caochladh sheòrsachan de luchd-tar-ghluasadach agus innealan eile leth-sheanndach a dhèanamh le bhith a 'ceangal iomairtean PN ann an grunn dhòighean, bho luchd-tar-chuir adhartach, sònraichte gu diodaichean a tha air an smachdachadh. Is iad na leanas dìreach beagan de na pàirtean a tha air an dèanamh bho mheasgaidhean cùramach de chomharran PN.
- DIAC
- Laser diode
- Diodo-leum a-mach aotrom (LED)
- Zener diode
- Transistor Darlington
- Transistor buaidh-raoin, a 'gabhail a-steach MOSFET
- Transistor IGBT
- Ath-leasaichear silicon fo smachd (SCR)
- Circuit aonaichte (IC)
- Microprocessor
- Cuimhne dhidseatach - RAM agus ROM
Sensors
A bharrachd air an smachd a th 'ann an-dràsta a tha leth-sheanad a' ceadachadh, tha seilbh aca cuideachd a bhios a 'dèanamh airson mothachadh èifeachdach. Faodar an dèanamh airson a bhith mothachail air atharrachaidhean ann an teòthachd, cuideam, agus solas. Is e atharrachadh ann an co-dhùnadh an seòrsa freagairt as cumanta airson mothachadh leth-ghiùlain. Tha cuid de na seòrsaichean mothachaidh a dh 'fhaodadh a bhith air an dèanamh le feartan leth-chonnaidh air an liostadh gu h-ìosal.
- Sensor èifeachd talla (sensor raoin magnetach)
- Thermistor (mothachadh teothachd resistive)
- CCD / CMOS (ìomhaigh-sensor)
- Photodiode (mothachadh aotrom)
- Dealbh-dhealbhadair (mothachadh aotrom)
- Piezoresistive (mothachadh cuideam / cuideam)