Цифровые приборы занимают все большую роль в современной электронике. Устройства, которые работают на микросхемах, теперь проникли фактически во все области применения – бытовые и промышленные приборы, детские игрушки, видео-радио-телетехника и так далее. Однако до сих пор существуют сферы применения и аналоговых дискретных элементов. Более того, полупроводниковые приборы – это сама суть современных микросхем.
Как же работают такие приспособления? Основой для таких устройств как полупроводниковые являются вещества-полупроводники. По своим электрическим характеристикам и свойствам они занимают место между диэлектриками и проводниками. Отличительные их признаки – это зависимость электропроводимости от внешней температуры, характеристики воздействия ионизирующего и светового излучения, а также концентрация примесей. Полупроводниковые приборы имеют примерно такой же набор характеристик.
В процессе создания электрического тока в любом веществе принимать участие могут только подвижные носители заряда. Чем больше подвижных носителей в единице объема вещества, тем больше будет электропроводность. В металлах фактически все электроны являются свободными, и это обусловливает высокую их проводимость. В полупроводниках и в диэлектриках носителей намного меньше, поэтому и больше удельное сопротивление.
У таких электрических элементов как полупроводниковые приборы ярко выражена температурная зависимость удельного сопротивления. При повышении температуры оно обычно уменьшается.
Таким образом, полупроводниковые приборы – это такие электронные устройства, действие которых базируется на специфических процессах в веществах под названием полупроводники. Они нашли самое широкое применение. Например, в электронике и электротехнике полупроводниковые приборы служат для того, чтобы преобразовывать различные сигналы, их частоту, амплитуду и прочие параметры. В энергетике такие приборы используют для преобразования энергии.
Приборы полупроводниковые можно по разному классифицировать. Например, известны способы классификации по принципу действия, по назначению, по конструкции, по технологии изготовления, по сферам и областям применения, по типам материалов.
Однако есть так называемые основные классы, по которым характеризуют полупроводниковый прибор. К таким классам относят:
- электропреобразовательные устройства, которые преобразуют одни величины в другие;
- оптоэлектронные, которые преобразуют световой сигнал в электрический и наоборот;
- твердотельные преобразователи изображения;
- термоэлектрические приборы, которые преобразуют тепловую энергию в электрическую;
- магнитоэлектрические и электромагнитные приборы;
- пьезоэлектрические и тензометрические.
Отдельным классом таких устройств как полупроводниковые приборы можно назвать интегральные схемы, которые обычно являются смешанными, то есть объединяют множество характеристик в одном приборе.
Обычно полупроводниковые приспособления выпускают в керамическом или пластмассовом корпусах, однако есть и бескорпусные варианты.
