1. Linh kiện bán dẫn là gì?
Linh kiện cung cấp dẫn hay bộ phận bán dẫn là các linh kiện điện tử khai quật tính hóa học điện tử của vật tư bán dẫn như silic, germani cùng arsenua, cũng tương tự chất bán dẫn hữu cơ.Linh kiện phân phối dẫn áp dụng dẫn truyền điện tử sống trạng thái rắn (Solid state), trái ngược với các trạng thái truyền năng lượng điện tử phát xạ nhiệt tốt khi vào chân không cao như ở các đèn năng lượng điện tử chân không.Các linh phụ kiện bán dẫn được sản xuất ở 2 dạng linh phụ kiện rời và mạch tích hợp IC. Trong IC có từ vài ba (thấp duy nhất là hai) đến hàng tỷ linh kiện, được làm và liên kết với nhau bên trên một nên buôn bán dẫn nhất là tấm wafer.Bạn đang xem: Thế nào là điôt bán dẫn
2. đồ gia dụng liệu bán dẫn
Germani (Ge) là loại vật liệu bán dẫn sử dụng đầu tiên, nhưng sự tinh tế nhiệt làm cho nó thua thảm kém silic. Hiện nay nay, germani được tạo kim loại tổng hợp với silic để thực hiện trong các linh phụ kiện Si/Ge tốc độ hết sức cao.Arsenua galli (GaAs) cũng được sử dụng rộng thoải mái trong các linh phụ kiện tốc độ cao, tuy thế khó sản xuất được tấm nền lớn.
◊Vật liệu ít phổ biến khác cũng khá được sử dụng hoặc đang rất được nghiên cứu.
Carbide silic (SiC) đã tra cứu thấy một trong những ứng dụng làm vật liệu cho điốt chiếu sáng xanh lam (LED). Nó sẽ được phân tích để thực hiện trong các linh kiện bán dẫn hoàn toàn có thể chịu được nhiệt độ chuyển động rất cao và môi trường thiên nhiên có sự phản xạ ion hóa lớn.Hợp hóa học indi khác nhau (arsenua, antimonua, phosphua indi) cũng đang được sử dụng trong số LED cùng điốt laser.Sulfide Seleni đang được nghiên cứu và phân tích sản xuất những tế bào tích điện mặt trời.Các chất bán dẫn hữu cơ được thực hiện cho điốt phát sáng hữu cơ.
3. Linh kiện bán dẫn phổ biến
Điốt, Varistor, Phototransistor, Transistor, Triac, Ổn áp, Photo coupler, IC, ADC, DAC, Cổng logic, Flip-flop, Mạch cộng, Mạch đếm, CPU, RAM, ROM, Vi điều khiển……….
4. Cấu tạo của linh kiện bán dẫn
Bán dẫn loại N là chất chào bán dẫn tất cả hạt tải điện hầu hết là electron ( mang điện tích âm).Bán dẫn loại phường là chất buôn bán dẫn bao gồm hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống (mang năng lượng điện dương)Dòng năng lượng điện trong buôn bán dẫn được coi là dòng các electron dẫn hoạt động ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động cùng chiều điện trường.Lớp nối tiếp P-N là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p. Và miền mang tính chất dẫn N được tạo ra trên một thể bán dẫn. Miền buôn bán dẫn loại p hạt mua điện đa phần là lỗ trống. Miền buôn bán dẫn nhiều loại N hạt tải điện chủ yếu là electron tự do. Trên lớp chuyến qua P-N electron tự do và lỗ trống trà trộn vào nhau.Khi electron gặp mặt lỗ trống, nó vẫn nối lại liên kết và một cặp electron-lỗ trống bị biến mất.Ở lớp chuyển tiếp P-N sẽ xuất hiện một lớp không có hạt thiết lập điện được hotline là lớp nghèo.Điện trở của lớp nghèo khôn xiết lớn.◊Nếu đặt một năng lượng điện trường có chiều hướng từ cung cấp dẫn p sang phân phối dẫn N thì :
Lỗ trống trong bán dẫn p sẽ đuổi theo cùng chiều điện trường vào lớp nghèo.Electron vào lớp phân phối dẫn N vẫn chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo.Lúc này lớp nghèo tất cả hạt tải điện và trở bắt buộc dẫn điện. Bởi vì vậy, sẽ sở hữu dòng năng lượng điện chạy qua lớp nghèo từ miền phân phối dẫn p. Sang miền buôn bán dẫn N.
◊Quy ước:
Chiều loại điện qua lớp nghèo từ p sang N: Chiều thuận.Chiều cái điện không qua lớp nghèo từ bỏ N sang P: Chiều ngược.Xem thêm: Danh sách web đăng tin miễn phí hiệu quả, 9 trang web đăng tin bán nhà miễn phí, hiệu quả
◊Ví dụ kết cấu Điôt phân phối dẫn và Transitor:
Một Transitor chứa bố lớp gồm gồm một chất chào bán dẫn loại p. Kẹp giữa hai bán dẫn một số loại N (kiểu NPN), hoặc một cung cấp dẫn các loại N kẹp thân hai bán dẫn loại p (kiểu PNP).
Một điện cực được tích hợp mỗi lớp nền: B (cực gốc),
E (cực phát) và C (cực góp).
5. định kỳ sử phát triển
◊Trước đây:
Lịch sử ra đười của linh phụ kiện bán dẫn hoàn toàn có thể bắt nguồn từ việc phát minh ra bộ chỉnh lưu vào thời điểm năm 1874.Qua những thập kỉ tại phòng xem sét Bell nghỉ ngơi Mỹ đã phát minh sáng tạo ra bóng bán dẫn xúc tiếp điểm vào khoảng thời gian 1947, còn Shockley đã phát minh ra mọt nối trơn bán đưa vào năm 1948. Điều này báo trước sự xuất hiện của kỉ nguyên bóng chào bán dẫn.Năm 1946 máy tính ENIAC đầu tiên trên thế giới được thành lập và hoạt động ở Mỹ với việc thực hiện 17468 ống chân không, 1500 rơ le, 10000 tụ điện, 70000 năng lượng điện trở, có khối lượng 27 tấn và chiếm phần 167m2 diện tích s sàn.◊Sau lúc được phát minh bởi Kilby
Việc cải tiến và phát triển bóng phân phối dẫn được phát triển khỏe mạnh đến năm 1959 mạch tích đúng theo lưỡng rất (IC) được phát minh bở Kilby của Texas Instruments với Noyse của Fairchild Semiconductor làm việc Mỹ, phân phát minh này có tác động khủng đến lịch sử vẻ vang chất buôn bán dẫn và nó khắc ghi buổi rạng đông của kỷ nguyên vi mạch. Với kích thước nhỏ tuổi và trọng lượng nhẹ, IC được sử dụng rộng thoải mái trong nhiều một số loại thiết bị.
Hình ảnh máy vi tính thứ nhất trên trái đất ENIAC và laptop hiện nay
Năm 1967, Texas Instrument đã phát triển laptop để bàn năng lượng điện tử sử dụng IC, tiếp sau đó là các nhà cấp dưỡng thiết bị tới từ Nhật Bản, “ trận đánh máy tính” khốc liệt tiếp tục diễn ra cho đến cuối trong năm 1970.Việc tích thích hợp IC thậm chí là còn văn minh hơn nữa và mạch tích thích hợp quy mô to (LSI) đã được phát triển, các technology tiếp tục tiến bộ. VLSI ( từ 100 nghìn mang đến 10 triệu linh kiện điện tử trên từng chip) dược cải cách và phát triển vào trong những năm 1980 với ULSI(hơn 10 triệu linh phụ kiện điện tử trên mỗi chip) được trở nên tân tiến vào trong thời điểm 1990.Vào trong thời điểm 2000, hệ thống LSI (LSI đa chức năng có nhiều công dụng được tích đúng theo trong một chip) sẽ được chuyển vào cấp dưỡng quy mô lớn. Khi IC tiến tới công suất cao và nhiều chức năng, lĩnh vực ứng của nó càng ngày được mở rộng.Linh kiện phân phối dẫn được sử dụng rộng thoải mái ở mọi nghành nghề trong làng hội và cung cấp cuộc sống hàng ngày.
6. Mạch tích hợp IC
Mạch tích phù hợp IC là một trong những thiết bị điện tử bao gồm nhiều thành phần tác dụng như bóng phân phối dẫn, năng lượng điện trở, tụ điện…trên một miếng đế chào bán dẫn silicon với được đóng kín trong hộp có không ít chân kết nối.Kích thước nhỏ nhất của các bộ phận IC ở tầm mức 10nanomet, cực kì nhỏ.Những dòng radio phân phối dẫn ngày xưa gồm 1 mạch điện gồm lắp các bóng bán dẫn, điện trở, tụ điện với điốt tránh rạc, được nối dây cùng với nhau.IC bây giờ được tích hợp và thu nhỏ tuổi ở cường độ cao, kích thước khoảng 1/55000 và ăn mặc tích bằng 3 phần tỷ diện tích của radio cung cấp dẫn ngày xưa.Nhờ kỹ năng tích hòa hợp cao, những IC được tích hòa hợp nhiều chức năng khác nhau đã nâng cao đáng kể năng suất của thiết bị năng lượng điện tử.Trong quy trình sản xuất IC, những IC được sản xuất trên một tờ wafer silicon và sau đó được bổ thành nhiều chip IC. Các chip IC được đóng kín đáo trong những hộp vì chưng chúng quá nhỏ để liên kết điện cùng với bảng mạch in cùng cũng vì các chip IC sẽ bị hỏng nếu như không được bảo vệ.Tùy ở trong vào số lượng thành phần, IC được phân loại là LSI (tích hợp quy mô lớn), VLSI (tích phù hợp quy mô rất lớn), ULSI (tích hợp quy mô rất lớn).
7. Thiết bị bán dẫn công suất
Trong khi các thiết bị buôn bán dẫn như CPU cùng LSI được áp dụng cho laptop và bộ nhớ lưu trữ thì các thiết bị buôn bán dẫn hiệu suất được áp dụng để tinh chỉnh và điều khiển và biến hóa điện năng.Nói mang lại thiết bị bán dẫn họ thường nghĩ mang đến IC. Mà lại thiết bị phân phối dẫn năng suất là thiết bị chào bán dẫn bao gồm thể vận động dưới loại điện lớn, điện áp cao, trái ngược cùng với IC.Ví dụ, mạch năng lượng điện được gọi là trở nên tần điều khiển tích điện điện để chạy hộp động cơ được kết phù hợp với các thiết bị bán dẫn năng suất gọi là Thyristor ngắt cổng (GTO) với bóng bán dẫn lưỡng cực bí quyết điện (IGBT). Những thiết bị này bật/ tắt mối cung cấp vài trăm lần cho vài chục nghìn lần mỗi dây.◊Ứng dụng
Biến tần được tích thích hợp IGBT và các thiết bị cung cấp dẫn năng suất khác được sử dụng trong những thiết bị gia dụng như máy điều hòa không khí, tủ lạnh, tivi, lò vi song, nồi cơm trắng điện…Trong trong thời gian gần đây, thiết bị chào bán dẫn hiệu suất dải rộng dựa trên SiC cùng Ga
N đã nhận được được các sự chú ý với tên thường gọi “ Thiết bị phân phối dẫn công suất thế hệ tiếp theo”. Vì những thiết bị buôn bán dẫn công suất này có mức tổn thất điện năng rẻ hơn đáng kể so với những thiết bị chào bán dẫn năng suất dựa trên silicon nên những thiết bị buôn bán dẫn năng suất mới này có thể cải thiện hiệu suất cung cấp điện cùng giảm kích thước thiết bị.Các thiết bị chào bán dẫn năng suất thế hệ tiếp theo đang được thương mại hóa dự kiến sẽ có được những đổi mới hơn nữa về công suất của cá sản phẩm điện tử công suất.
Công dụng của điốt cung cấp dẫn là đổi khác dòng năng lượng điện xoay chiều thành chiếc điện 1 chiều (DC). Vậy điốt chào bán dẫn là gì? Còn chức năng khác nào tuyệt không? Xem ngay tại bài viết này.
1. Công dụng của điốt bán dẫn
Công dụng của điôt bán dẫn là gì?
A. Cần sử dụng trong mạch chỉnh lưu lại có tinh chỉnh
B. Khuếch tán tín hiệu, tạo ra sóng, sản xuất xung
C. Biến đổi dòng năng lượng điện xoay chiều thành cái điện một chiều
D. Dùng để làm điều khiển những thiết bị điện
⇒ Đáp án chính xác là C.
Công dụng của điốt chào bán dẫn là thay đổi dòng điện xoay chiều thành cái điện 1 chiều.
2. Khái niệm Điốt bán dẫn (diode)
Điốt bán dẫn (semiconductor diode) tuyệt Diode là 1 loại linh phụ kiện điện tử chỉ được cho phép dòng điện đi qua nó theo 1 chiều nhất định. Diode thường được thiết kế từ vật tư bán dẫn như silic, germani, hoặc gallium arsenide. Điốt bán dẫn gồm hai đầu kết nối, một đầu hotline là anode (điện cực dương) và một đầu hotline là cathode (điện rất âm)3. Đặc tính quan lại trọng
Điốt cung cấp dẫn chỉ chất nhận được dòng điện trải qua theo một chiều nhất định.
4. Kí hiệu
Dưới đó là bảng cam kết hiệu diode vào sơ vật mạch
5. Cấu tạo
Cấu tạo nên Diode bao gồm một khối buôn bán dẫn loại phường ghép với 1 khối bán dẫn một số loại N với 2 cổng output là anode (điện rất dương) cùng cathode (điện rất âm)
Trong đó:
Bán dẫn phường chứa các lỗ trống mang điện tích dương chào bán dẫn N chứa các electron với điện tích â vì thế bán dẫn P sẽ sở hữu xu hướng khuếch tán sang bán dẫn N cùng ngược lại.
6. Nguyên tắc hoạt động
Khi 2 năng lượng điện áp mặt ngoài, bước vào 2 chân của diode. Sẽ sở hữu được 2 trường vừa lòng xảy ra:
Điện áp thuộc chiều với năng lượng điện áp xúc tiếp của tấm buôn bán dẫn P-N . Thì: sẽ sở hữu dòng năng lượng điện chạy từ cực Dương sang rất âm. Tức là cho dòng điện chạy qua Điện áp ngược chiều với năng lượng điện áp xúc tiếp của tấm bán dẫn P-N . Thì sẽ không có dòng năng lượng điện chạy qua. Tức là dòng điện cần yếu chạy qua điôt chào bán dẫn
7. Những loại điốt cung cấp dẫn phổ biến
7.1. Diode chỉnh lưu
Là diode được dùng làm chỉnh lưu điện áp hay nói theo một cách khác là để đưa điện áp chuyển phiên chiều thành 1 chiều. tác dụng là loại bỏ nửa chu kỳ luân hồi âm của điện áp xoay chiều.
7.2. Diode Zener
Loại này được sử dụng để duy trì một điện áp ổn định trong số nguồn hỗ trợ điện. Điốt Zener có công dụng làm sút điện áp cổng output khi nó thừa quá giới hạn đã thiết lập.7.3. Diode vạc quang (Led)
Diode vạc quang Là diode có chức năng phát ra ánh sáng khi được kích thích bằng dòng điện. Chúng được sử dụng rộng thoải mái trong các ứng dụng chiếu sáng, màn hình hiển thị hiển thị, và những thiết bị hiển thị năng lượng điện tử.7.4. Diode thu quang
Trái ngược cùng với diode phân phát quang là diode thu quang, nó gồm khả năng chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng điện nhờ hiệu ứng quang điện. Một số ứng dụng phổ biến của nó như trong thiết bị ảnh, sản phẩm quét ảnh, cảm biến ánh sáng sủa tự động,…7.5. Diode Schottky
Điốt Schottky là nhiều loại diode làm mất đi điện áp thấp rộng so cùng với diot tiêu chuẩn. vì thế, bọn chúng được sử dụng trong số ứng dụng yêu thương cầu năng suất cao cùng thời gian biến hóa nhanh.
8. Ứng dụng
Một số ứng dụng chính của điốt chào bán dẫn:
8.1. Chỉnh lưu
Điốt cung cấp dẫn chỉnh lưu bằng cách đưa loại điện luân phiên chiều về lại thành loại điện 1 chiều.
8.2. Bảo vệ
Điốt chào bán dẫn được sử dụng để bảo đảm an toàn các linh phụ kiện khi khỏi điện áp ngược chiều và điện áp thừa cao. Thường được sử dụng trong các mạch đảm bảo an toàn và đèn báo.8.3. Cảm ứng nhiệt độ
Điốt nhiệt độ là loại điốt buôn bán dẫn quan trọng có khả năng biến hóa điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ. chúng được sử dụng trong các ứng dụng cảm ứng nhiệt độ, ví như nhiệt kế năng lượng điện tử.8.4. Cảm biến ánh sáng
Điốt phân phối dẫn vạc quang (LED) được sử dụng trong số ứng dụng cảm ứng ánh sáng ví dụ như trong cảm biến ánh sáng tự động hóa cho đèn mặt đường và đèn pha.8.5. Màn hình hiển thị hiển thị
Đèn LED và các loại màn hình hiển thị LED thực hiện đèn LED là điốt chào bán dẫn để phát ra ánh sáng và hiển thị thông tin.
8.6. Điều khiển với chỉnh lưu công suất
Điốt bán dẫn được sử dụng trong những ứng dụng tinh chỉnh và điều khiển và chỉnh lưu giữ công suất chẳng hạn trong bộ chỉnh lưu đổi khác và bộ tinh chỉnh biến tần.8.7. Chuyển đổi tần số
Trong các ứng dụng sóng radio và sóng khôn xiết cao tần, điốt bán dẫn được áp dụng để tạo thành các tín hiệu gồm tần số không giống nhau thông qua hiện tượng lạ tổng phù hợp tần số.
8.8. Điện tử tiết kiệm ngân sách năng lượng
Điốt buôn bán dẫn được sử dụng trong những ứng dụng tiết kiệm ngân sách năng lượng. Chẳng hạn như đèn LED huyết kiệm năng lượng và bộ đổi khác nguồn tiết kiệm chi phí năng lượng.8.9. Mạch khuếch đại và mạch năng lượng điện tử
Điốt bán dẫn thường xuyên được sử dụng trong các mạch khuếch đại với mạch điện tử ví dụ như trong vi mạch tích thích hợp và các thiết bị điện tử như điện thoại di đụng và sản phẩm công nghệ tính.Trên đây là thông tin về Điốt cung cấp dẫn với Công dụng của điốt buôn bán dẫn. Hy vọng chúng hữu ích với bạn.
