Mga Basahon sa Semikondaktor
Kasagaran
Ang modernong teknolohiya nahimong posible tungod sa klase sa mga materyales nga gitawag og semiconductors. Ang tanan nga mga aktibo nga mga sangkap, integrated circuits, microchips, transistors, ingon man daghang mga sensors ang gitukod nga adunay mga materyales nga semiconductor. Samtang ang silicon mao ang labing kaylap nga gigamit ug nailhan nga semiconductor nga materyales nga gigamit sa elektronika, daghang mga semiconductors ang gigamit lakip ang Germanium, Gallium Arsenide, Silicon Carbide, ingon man mga organikong semiconductors. Ang matag materyal naghatag ug pipila ka mga kaayohan sa lamesa sama sa rason / performance ratio, high-speed nga operasyon, taas nga temperatura, o ang gitinguha nga tubag sa signal.
Semikonduktor
Ang nakapahimo sa mga semikonductor nga mapuslanon kaayo mao ang abilidad sa pagkontrolar sa ilang mga electrical properties ug kinaiya sa proseso sa pagmamaniobra. Ang mga propyedya sa semiconductor kontrolado pinaagi sa pagdugang sa gagmay nga mga impurities sa semiconductor pinaagi sa usa ka proseso nga gitawag doping, nga adunay lainlaing mga kahugawan ug mga konsentrasyon nga nagpatunghag lainlaing mga epekto. Pinaagi sa pagpugong sa doping, ang paagi sa usa ka agianan sa elektrisidad nga nagalihok pinaagi sa usa ka semiconductor makontrol.
Sa usa ka tipikal nga konduktor, sama sa tumbaga, ang mga electron nagdala sa kasamtangan ug naglihok isip carrier carrier. Sa semiconductors ang duha ka mga elektron ug mga 'mga lungag,' ang pagkawala sa usa ka elektron, molihok isip mga tagdala sa bayad. Pinaagi sa pagpugong sa doping sa semiconductor, ang konduktibit, ug ang carrier carrier mahimong ipahaum nga mahimong elektron o lubnganan nga nakabase.
Adunay duha ka matang sa doping, N-type, ug P-type. Ang N-type dopants, kasagaran phosphorus o arsenic, adunay lima ka mga electron, nga kung idugang sa semiconductor naghatag og dugang nga libreng elektron. Tungod kay ang mga elektron adunay negatibo nga sumbong, ang usa ka materyal nga doped niini nga paagi gitawag nga N-type. Ang mga dopante nga P-type, sama sa boron ug gallium, adunay tulo lamang ka mga electron nga miresulta sa pagkawala sa usa ka electron sa semiconductor crystal, nga makamugna og usa ka lungag o usa ka positibo nga bayad, busa ang ngalan nga P-type. Ang duha ka N-type ug P-type nga mga dopante, bisan sa minutos nga gidaghanon, maghimo sa semiconductor nga usa ka desente nga konduktor. Hinuon, ang N-type ug P-type nga semiconductors dili kaayo espesyal sa ilang kaugalingon, nga maayo lang nga konduktor. Hinoon, sa dihang gibutang nimo kini sa usa'g usa, nagkahiusa ang usa ka PN junction, nakuha nimo ang pipila ka lahi kaayo ug mapuslanon nga kinaiya.
Ang PN Junction Diode
Ang usa ka PN junction, dili sama sa matag materyal nga gilain, dili molihok sama sa konduktor. Imbes tugotan ang kasamtangan sa pagdagayday sa bisan asa nga direksyon, ang usa ka PN junction lamang ang nagtugot sa kasamtangan sa pag-agos sa usa ka direksyon, nga naghimo sa usa ka basic diode. Ang pagpadagan sa usa ka boltahe sa usa ka PN junction sa forward nga direksyon (forward bias) makatabang sa mga electron sa N-type nga rehiyon nga maghiusa sa mga lungag sa P-type nga rehiyon. Ang pagsulay sa pagbag-o sa agianan sa kasamtangan (reverse bias) pinaagi sa mga pwersa sa diode ang mga electron ug mga lungag nga maglikay sa kasamtangan gikan sa pag-agos tabok sa kanto. Ang paghiusa sa PN junctions sa laing mga paagi nagbukas sa mga pultahan sa ubang mga semiconductor components, sama sa transistor.
Mga Transistor
Ang usa ka nag-unang transistor gihimo gikan sa kombinasyon sa junction sa tulo ka mga N-type ug P-type nga mga materyales kay sa duha nga gigamit sa usa ka diode. Ang paghiusa sa mga materyales makahatag sa NPN ug PNP transistors nga gitawag nga bipolar junction transistors o BJTs. Ang sentro, o base, rehiyon nga BJT nagtugot sa transistor nga molihok isip switch o amplifier.
Samtang ang mga transistors sa NPN ug PNP mahimo nga tan-awon sama sa duha ka mga diode nga gibalik sa likod, nga mag-ali sa tanan nga kasamtangan gikan sa pag-agos sa bisan asa nga direksyon. Sa diha nga ang sentro nga layer mao ang pinasahe sa ibabaw aron ang usa ka gamay nga kasamtangan nag-agos agi sa sentro nga layer, ang mga kabtangan sa diode naporma sa sentro nga pagbag-o sa layer aron sa pagtugot sa usa ka mas dako nga agianan nga moagos latas sa tibuok device. Kini nga kinaiya naghatag sa usa ka transistor sa kapabilidad sa pagpalapad sa mga gagmay nga sulog ug sa paglihok ingon nga usa ka switch sa pagpabalik sa usa ka kasamtangan nga tinubdan o wala.
Ang lainlaing matang sa mga transistors ug uban pang mga aparato nga semiconductor mahimong himoon pinaagi sa pagsagup sa PN junctions sa daghang mga paagi, gikan sa advanced, special function transistors ngadto sa controlled diodes. Ang mosunod mao lamang ang pipila sa mga sangkap nga gihimo gikan sa mabinantayon nga mga kombinasyon sa mga PN junctions.
- DIAC
- Laser diode
- Ang light-emitting diode (LED)
- Zener diode
- Darlington transistor
- Field-effect transistor, lakip ang MOSFETs
- IGBT transistor
- Silicon controlled rectifier (SCR)
- Integrated circuit (ICs)
- Microprocessor
- Digital nga Memorya - RAM ug ROM
Mga Sensor
Gawas pa sa kasamtangang kontrol nga gitugot sa semiconductors, aduna usab sila mga propyedad nga naghimo alang sa epektibong mga sensor. Mahimo kining mahimo nga sensitibo sa mga pagbag-o sa temperatura, pressure, ug kahayag. Ang usa ka pagbag-o sa pagbatok mao ang labing komon nga matang sa tubag alang sa usa ka semi-conductive sensor. Ang pipila sa mga matang sa mga sensors nga nahimong posible sa mga propyedikal nga semiconductor gilista sa ubos.
- Hall effect sensor (magnetic field sensor)
- Thermistor (resistive temperature sensor)
- CCD / CMOS (sensor sa imahe)
- Photodiode (light sensor)
- Photoresistor (light sensor)
- Piezoresistive (pressure / strain sensors)