ኤሌክትሮኒክ ሥራ

Semiconductor Basics

አጠቃላይ እይታ

ዘመናዊ ቴክኖሎጂ (ኮምፒተር) ሴሚኮንዳክተሮች (semiconductors) ተብለው ለሚታወቁ ነገሮች ምስጋና ይግባቸው. ሁሉም የተዋቀሩ አካላት, የተቀናጁ ዑደቶች, ማይክሮፕቻሎች, ትራንዚስተሮች, እና ብዙ አነፍናፊዎች በሲሚኮንዳክ ዕቃዎች የተሰሩ ናቸው. ሲሊንከን በኤሌክትሮኒክስ መሣሪያዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ እና በጣም የታወቁ ከፊል ኮንቴክቸር ቁሳቁሶች ቢሆንም በሰፊው ሰሚኮንዳክተሮች ውስጥ የጀርመን, ጋሊየም አርሴኖይድ, ሲሊንከ ካርቦይ እንዲሁም ኦርጋኒክ ሴሚኮንዳክተሮች ይጠቀማሉ. እያንዳንዱ እሴት እንደ ዋጋ / የአፈፃፀም ጥምር, ከፍተኛ ፍጥነት, ከፍተኛ የሙቀት መጠን ወይም ለዝግጅቱ የተፈለገውን መልስ የመሳሰሉ አንዳንድ ጠቀሜታዎችን ለጠረጴዛው ያመጣል.

Semiconductors

ሴሚኮንዳክተኞችን በጣም ጠቃሚ የሚያደርጉት በማምረቻ ሂደቱ ጊዜ የኤሌክትሪክ ባህሪያት እና ባህሪን በትክክል የመቆጣጠር ችሎታ ነው. የሴሚኮንዳክተር ባህሪያት በሴሚኮንደራዊተር ውስጥ አነስተኛ ጥራትን በመጨመር እና በተለያየ አፅምኦት እና ብክለት የተሞሉ የተለያዩ ብክለቶች እና መድሃኒቶች በመጠቀም ነው. ዲፖን በመቆጣጠር በኤሌክትሪክ ኮንዲሽነር በኩል የኤሌክትሪክ መስመር እንዴት እንደሚንቀሳቀስ ሊቆጣጠሩት ይችላሉ.

በተለመደው ገመድ, እንደ መዳብ, ኤሌክትሮኖች ወቅቱን የያዙ እና እንደ ተሸካሚ አካል ሆነው ይሠራሉ. በኤሌክትሪክ ኮንቴነሮች ውስጥ ኤሌክትሮኖች እና 'ቀዳኖች', ኤሌክትሮኖች አለመኖር, እንደ ቻይልድ ተሸካሚዎች ሆነው ያገለግላሉ. ሴሚኮንዳክተሩ ዲፖስቲንግን በመቆጣጠር የተኮነን መጠኑ እና የድምፅ ተያያዥ ሞጁሉን በኤሌክትሮኒ ወይም ወደ ቀዳጅነት ለመለየት ያስችላል.

ሁለት ዓይነት የጥርጣሬ, የኔ-ዓይነት, እና የ P-ዓይነት ናቸው. N-type dopants, በተለምዶ ፎስፎረስ ወይም አርsenክ, አምስት ኤሌክትሮኖች ይኖሯቸዋል, ይህም ወደ አንድ ሴሚኮንዳክየር ሲጨመር ተጨማሪ ነፃ ኤሌክትሮኖንስ ይሰጣል. ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ወጤት ስለነበራቸው በዚህ መንገድ አንፃራዊ የሆነ ንጥረ ነገር N-type ይባላል. እንደ ፒቦር እና ጋሊየም የመሳሰሉ የ dopants አይነት ኦፔራዎች (ኤሌክትሮኖች) በሴሚንቶኮደር ክሪስታል ውስጥ ኤሌክትሮኖች አለመኖር የሚያስከትሉ ሲሆን ይህም የ P-type አይነት (ፐልፕ) በመባል የሚታወቅ ነው. ሁለቱም N-type እና P-type dopants, በጥቂት ቁጥሮች ውስጥ እንኳን, አንድ ሴሚኮንዳክተር ለዋና መሪነት ይፈጥራሉ. ይሁን እንጂ የ "ኤን-አይነት" እና "ፒ" ዓይነት ሴሚኮንዳክተሮች በራሳቸው በጣም ለየት ያሉ አልነበሩም. ሆኖም ግን, እርስዎን በመተያየት, የፒኤንኤ መገናኛን በማመቻቸት, በጣም የተለየ እና በጣም ጠቃሚ ባህሪያት ያገኛሉ.

የ PN Junction Diode

የፒኤንኤ መገናኛ, እንደ እያንዳንዳቸው በተናጠል ሳይሆን እንደ ተቆጣጣሪ ሆኖ አይሰራም. በ A ንዳች A ፍ ውስጥ ፍሰት E ንዳይፈቀድ ከመፍቀድ ይልቅ የፒኤንኤን መገናኛ ለ A ንድ A ቅጣጫ በ A ንድ A ቅጣጫ ፍሰት ይፈቅዳል. በመጪው አቅጣጫ (PN) መገናኛ ላይ የቮልቴጅ መዘርጋት (ኤሌክትሮኒካዊ) በኒ-ዓይነት ክልል ውስጥ የሚገኙ ኤሌክትሮኖች በፒ-አይነት ክልል ውስጥ ያሉ ቀዳዳዎች ጋር ይጣጣማሉ. በዲቦዲድ አማካይነት የአሁኖቹን ፍሰት (የጀርባ አመጣጥ) ወደ ኋላ ለመመለስ (ኤሌክትሮኒካዊ ግፊቶች) መቆጣጠሪያ መሳሪያዎችን እና ፍየሎች ተለያይተው በመፍረሻ ክፍተት እንዳይሰካ ይከላከላል. በሌላ በኩል የፒኤንኤ መቆጣጠሪያዎችን በማጣመር ወደ ሌሎች ሴሚኮንዳርስ ክፍሎች ማለትም እንደ ባትሪስተር (በርቲን) የመሳሰሉ ክፍተቶችን ይከፍታል.

ትራንዚስተሮች

አንድ መሠረታዊ ባለሁለት ጭረት በሶስት አማራጮች ውስጥ ከሚጠቀሙት ሶስቱ የ N-type እና የ P-type መሣሪያዎች ጋር ጥምረት ነው. እነዚህን ቁሳቁሶች ማዋሃድ (ቢኤፒላ) በተራ ጫማዎች (Bipolar junction transistors) ወይም ቢጄቲስ (BJTs) የሚታወቁትን የ NPN እና የ PNP ትራንዚስተሮች ያመጣል. ማዕከላዊው ወይም የመሠረት ክልል BJT የኤሌክትሪክ ኃይል ማስተላለፊያውን ወይም ማጉያውን እንዲሰራ ያደርገዋል.

የ NPN እና የ PNP ትራንዚስተሮች ሁለቱን አከባቢዎች ወደ መመለሻነት የሚወስዱ ሲሆን ሁለቱም አከባቢን ወደየትኛውም አቅጣጫ እንዳይፈስ ያደርጉታል. መካከለኛው ንብርብር ወደ ፊት እያደገ በሚሄድበት ጊዜ በማዕከላዊው ሽፋን መካከሌ አነስተኛ አየር ሲፈሇግ ከመካከለኛው ማእሇት ጋር የተፈጠረው ዲይፕሽን ባህርይ በመሊው መሳሪያ ሊይ እጅግ በጣም ትሌቅ ፍሰት እንዱፈስ ሇማዴረግ ነው. ይህ ባህርይ ትናንሽ ምንጮችን ለማጉላት እና የአሁኑን ምንጭ ማብራት ወይም ማጥፋት ለመሥራት የሚችል ቴክስት ይሰጣል.

የተለያዩ አይነት የፕሪስትተር እና ሌሎች ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች የፒኤንኤ መቆጣጠሪያዎች በበርካታ መንገዶች, ከከፍተኛ, ልዩ ኤሌክትሮኒካዊ ትራንስቶች እና ቁጥጥር ስርጭቶች ጋር በማጣመር ሊከናወን ይችላል. ከታች ከተጠቆሙ ፒኤንሲዎች ቅንጅቶች የተገነቡት ክፍሎች ጥቂቶቹ ናቸው.

• DIAC
• Laser diode
• ብርሃን-አያሚ ዲዲ (ኤሌዲ)
• Zener diode
• Darlington ትራንዚስተር
• የመስክ (MOSFET) ጨምሮ የመስክ-ተፅእኖ ጠቋሚ
• የአይ.ቢ.ቲ ትራንስስተር
• የሲሊኮን መቆጣጠሪያ ማስተካከያ (SCR)
• የተቀናበሩ ዑርዎች (ICs)
• ማይክሮፕሮሰሰር
• ዲጂታል ማህደረ ትውስታ - ራም እና ሮም

ዳሳሾች

ሴሚኮንዳክተሮች ከሚያመጡት የወቅቱ ቁጥጥር በተጨማሪ, ለዋነኞቹ ዳሳሾች የሚሆኑ ባህሪያት አላቸው. ሙቀትን, ግፊትን, እና ብርሀን ለውጦችን ለመንካት እንዲቻል ሊደረጉ ይችላሉ. በከፊል-ዳሳሽ አነፍናፊ በጣም የተለመደው የምላሽ አይነት በአመጽ መቀየር ነው. በሚቀጥሉት ሴሚኮንዳየር ባህሪያት ሊገኙ ከሚችሉት ጥቂት የነርቭ ዓይነት ዓይነቶች ከዚህ በታች ተዘርዝረዋል.

• የሃምፊ ቅልቅል ዳሳሽ (መግነጢሳዊ መስክ ዳሳሽ
• Thermistor (የውጭ ሙቀት አምሳያ)
• CCD / CMOS (ምስል ዳሳሽ)
• ፎቶዲዲዮ (ብርሃን አነፍናፊ)
• የፎቶግራፍስተር (ብርሃን አነፍናፊ)
• ፓውሩንቲሽሪቲ (ግፊት / የስሜት መለኪያ ዳሳሾች)