Semiconductor Tsim
Txheeb xyuas
Cov cuab yeej siv niaj hnub no ua tau ua tsaug rau ib chav kawm ntawm cov khoom hu ua semiconductors. Txhua yam khoom xyaw, kev sib txuas ua ke, microchips, transistors, nrog rau ntau lub dav hlau ua nrog cov ntaub ntawv semiconductor. Thaum lub silicon yog cov khoom siv thiab cov khoom siv zoo tshaj plaws uas siv hauv cov tshuab hluav taws xob, ntau hom semiconductors siv nrog Germanium, Gallium Arsenide, Silicon Carbide, thiab cov organic semiconductors. Txhua cov khoom siv tau zoo rau cov lus xws li cov nqi / kev sib piv, kev ua haujlwm siab, kev kub ceev, los yog cov lus teb rau qhov teeb meem.
Semiconductors
Dab tsi ua rau semiconductors thiaj li pab tau yog kev muaj peev xwm tswj tau lawv cov khoom hluav taws xob thiab tus cwj pwm thaum lub sij hawm tsim kev lag luam. Cov khoom vaj huam sib luag muaj peev xwm tswj tau los ntawm kev ntxiv me ntsis ntawm impurities hauv lub semiconductor los ntawm tus txheej txheem hu ua doping, nrog txawv impurities thiab ntau ntau ua rau nyias qhov teeb meem. Los ntawm kev tswj cov doping, txoj kev uas hluav taws xob tam sim no tsiv los ntawm ib qho kev siv hluav taws xob yuav tswj tau.
Nyob rau hauv ib tug neeg xyuas pib, xws li tooj liab, electrons nqa tam sim no thiab ua raws li tus neeg tsav lub nqi. Hauv semiconductors ob qho tag nrho electrons thiab 'qhov,' qhaj ntawv ntawm ib qho hluav taws xob, ua tus nqi thauj khoom. Los ntawm kev tswj cov doping ntawm semiconductor, tus conductivity, thiab tus nqi carrier yuav tsum tau raws li electron los yog qhov raws li.
Muaj ob hom doping, N-hom, thiab P-hom. Nuaj hom dopants, feem ntau phosphorus los yog arsenic, muaj tsib electrons, uas thaum ntxiv rau ib qho ntawv hluav taws xob muab ib qho ntxiv dawb electron. Vim tias electrons muaj qhov tsis zoo, ib cov khoom doped no txoj kev hu ua N-hom. P-hom dopants, xws li boron thiab gallium, tsuas muaj peb electrons uas ua rau tsis muaj ib qho hluav taws xob hauv tshuab hluav taws xob hauv semiconductor, zoo tsim lub qhov los yog tus nqi zoo, yog li lub npe P-hom. Ob leeg N-hom thiab P-hom dopants, txawm nyob rau hauv qhov ntau ntau feeb, yuav ua rau ib tug semiconductor ib tug ncaj ncees neeg xyuas. Txawm li cas los, N-hom thiab P-hom semiconductors tsis tshwj xeeb heev ntawm lawv tus kheej, ua cov neeg qhia kev ncaj ncees xwb. Txawm li cas los xij, thaum koj muab lawv sib txuas, sib koom tes PN, koj tau txais qee yam sib txawv thiab muaj txiaj ntsig zoo.
PN hlaub Diode
Ib lub PN hlawv, tsis zoo li txhua yam khoom siv nyias, tsis ua zoo li tus neeg xyuas pib. Ntau dua qhov uas tam sim no yuav khiav ntawm ob sab, ib lub PN txuas tsuas tso cai rau tam sim no ntws nyob rau hauv ib qho kev coj, tsim kom muaj ib kab theem pib. Ua ntawv thov ib qho hluav taws xob thoob lub PN nkag mus rau hauv cov kev taw qhia yav pem suab (rau pem hauv paus kev thaij) pab cov electrons hauv thaj av N-txuas ua ke nrog cov qhov hauv thaj tsam P-hom. Sim ua kom rov qab khiav qhov kev khiav ntawm qhov tam sim no (rov thuam) los ntawm diode yuam kom cov electrons thiab qhov sib nrug uas tiv thaiv tsis tau tam sim no los ntawm ntws mus hla lub chaw. Sib dhos PN tawm mus rau lwm txoj hauv kev qhib cov qhov rooj rau lwm yam khoom sib txuas lus, xws li lub transistor.
Transistors
Ib theem pib transistor yog tsim los ntawm kev sib txuas ntawm kev sib tshuam ntawm peb N-hom thiab P hom ntaub ntawv es tsis yog siv ob los siv diode. Muab cov ntaub ntawv no coj los siv NPN thiab PNP transistors uas yog hu ua bipolar junction transistors los yog BJTs. Qhov chaw, los yog lub hauv paus, cheeb tsam BJT tso cai rau tus transistor los ua ib qho hloov los sis hloov tau.
Thaum NPN thiab PNP transistors yuav zoo li ob daim duab tso ob sab rov qab, uas yuav thaiv tag nrho tam sim no los ntawm ntws ntawm ob sab. Thaum lub plhaub zuag sab nraud lawm, ces qhov tsawg dua tam sim no ntws los ntawm qhov chaw nruab nrab, cov khoom ntawm lub diode ua nrog lub plhaub chaw hloov pauv kom muaj ntau dua qhov tam sim no ntws los ntawm tag nrho cov cuab yeej. Qhov kev coj cwj pwm no muab ib tug transistor qhov muaj peev xwm ua kom nrov loj me me thiab hloov ua qhov hloov qhov chaw tam sim no rau lossis tawm.
Muaj ntau hom kev ntawm transistors thiab lwm yam khoom siv hluav taws xob sib txuas ua ke los ntawm PN cov kev sib txuas ntawm ntau txoj hauv kev, los ntawm kev tshaj lij, kev ua haujlwm tshwj xeeb transistors rau kev tswj cov duab cim. Cov nram qab no yog ob peb yam ntawm cov khoom ua los ntawm kev ua tib zoo ua ke ntawm PN cov haujlwm.
- DIAC
- Laser diode
- Light-emitting diode (LED)
- Zener diode
- Darlington transistor
- Field-effect transistor, nrog rau MOSFETs
- IGBT transistor
- Ris silicon tswj rectifier (SCR)
- Integrated Circuit (ICs)
- Microprocessor
- Cov Zauv - RAM thiab ROM
Sensors
Ntxiv nrog rau qhov kev tswj tam sim no cov khoom xa hluav taws xob, lawv kuj muaj cov khoom uas ua rau cov sensors zoo. Lawv tuaj yeem ua raws li cov kev hloov hauv qhov kub thiab txias, thiab lub teeb. Kev pauv hauv kev ua haujlwm yog qhov hom tshaj plaws ntawm cov lus teb rau ib tus neeg siv hluav taws xob coj ua. Ob peb ntawm cov hom kev ntsuas tau ua tau los ntawm semiconductor cov khoom muaj npe hauv qab no.
- Cov nyhuv dav hlau (magnetic field sensor)
- Thermistor (qhov ntsuas kub ntawm qhov ntsuas kub)
- CCD / CMOS (duab sensor)
- Photodiode (lub teeb sensor)
- Photoresistor (lub teeb sensor)
- Piezoresistive (siab / lim cawv)