Напівпровідникові прилади та їх застосування
Напівпровідникові прилади та їх застосування
Стрімкий розвиток техніки і технологій став можливим завдяки використанню напівпровідникових приладів. Напівпровідникові інтегральні мікросхеми є основою сучасної обчислювальної техніки, комп’ютерів. Коротко розглянемо основні типи напівпровідникових приладів та їх застосування.
Напівпровідниковий діод. В одну поверхню кристалу напівпровідника вплавлюють домішку щоб створити р-n-nерехід. Так утворюють напівпровідниковий діод. На малюнку 47 зображено будову індій-германієвого діода.Основна його частина — монокристалічна пластинка германію 5, до одної з поверхонь якої приварено краплю індію 4. Пластинка германію припаяна оловом 6 до основи металевого корпуса 7, який захищає кристал від зовнішнього впливу. Один контактний вихід 8 з’єднаний з пластинкою германію, а інший контактний вихід 1 — з краплею індію. Він проходить у металевій трубці 2, вплавленій у скляний ізолятор 3.
У такому діоді утворюється дещо інший р-n-перехід, ніж розглянутий у попередньому параграфі. Тут реалізується контакт між напівпровідником з власною провідністю (германієм) і шаром напівпровідника, що утворився після сплавляння індію з германієм, тобто напівпровідника з домішковою провідністю р-типу. Але всі діоди мають однобічну провідність, завдяки чому широко використовуються в електроприладах. Різні типи напівпровідникових діодів зображено на малюнку 48.
Стабілітрони. Стабілітрон — це теж діод, але призначений він не для випрямляння змінного струму, хоч і може виконувати таку функцію, а для стабілізації, тобто підтримки постійної напруги в колах живлення радіоелектронної апаратури.
Знайшли широке застосування кремнієві стабілітрони, які будовою і принципом роботи аналогічні випрямляючим діодам. Але працює стабілітрон не на прямій ділянці вольт-амперної характеристики, як випрямляючий діод, а на зворотній вітці, де значні зміни зворотного струму через прилад супроводжуються незначними змінами зворотної напруги.
Термо- і фоторезистори. Прилади, дія яких ґрунтується на використанні залежності опору напівпровідників від температури, дістали назву терморезисторів (або термісторів).
Терморезистор вмикається в електричне коло того або того пристрою. Його опір значно перевищує опір інших елементів кола і, що найголовніше, сильно залежить від температури. Зміна температури терморезистора спричинює зміну сили струму в колі. Це дає можливість застосовувати терморезистори в різних схемах і створювати автоматичні пристрої для дистанційного вимірювання та регулювання температури, пожежної сигналізації, контролю за температурним режимом механізмів тощо.
У фоторезисторах використовується залежність опору напівпровідників від освітлення. Це дає змогу застосовувати їх у різного виду реле (для автоматичного вмикання і вимикання пристроїв, для підрахунку та сортування виробів на конвеєрах тощо).
Транзистори. Термін «транзистор» утворений з двох англійських слів: transfer — перетворювач і resistor — опір. У спрощеному вигляді транзистор є пластиною напівпровідника з ділянками з різною електропровідністю. Існують польові й біполярні транзистори