نیمه هادی ها شامل چه اجزای الکترونیکی هستند؟

نیمه هادی به ماده ای اطلاق می شود که خواص الکتریکی آن بین هادی های فلزی و عایق ها باشد. به طور کلی یک جامد است (مانند ژرمانیوم، سیلیکون و برخی ترکیبات). محتوای ناخالصی و تغییرات در شرایط خارجی (مانند تغییرات دما، قرار گرفتن در معرض نور و ...) باعث تغییر هدایت الکتریکی آن می شود.
اجزای نیمه هادی فعلی عبارتند از: دیودها، ترانزیستورها، ترانزیستورهای اثر میدانی، تریستورها، لوله های دارلینگتون، LED ها و بلوک ها و تراشه های یکپارچه حاوی لوله های نیمه هادی.
① دیود
دیود، (به انگلیسی: Diode)، در میان قطعات الکترونیکی، رایج ترین عملکرد یک دیود این است که فقط اجازه می دهد جریان در یک جهت (به نام بایاس رو به جلو) عبور کند و آن را در جهت معکوس مسدود می کند (به نام بایاس معکوس). بنابراین، یک دیود را می توان به عنوان نسخه الکترونیکی یک شیر چک در نظر گرفت.
② ترانزیستور
یک قطعه الکترونیکی متشکل از سه الکترود. دو نوع تریود لوله و تریود نیمه هادی وجود دارد. تریود لوله الکترونی از الکترود صفحه نمایش، الکترود شبکه و کاتد تشکیل شده است. تریود نیمه هادی از الکترود جمع کننده، الکترود پایه و الکترود امیتر تشکیل شده است.
③ لوله اثر میدانی
ترانزیستورهای اثر میدانی اجزای کنترل ولتاژ هستند که شبیه به تریودهای لوله های الکترونی هستند، اما ساختار و اصل کار آنها کاملاً با لوله های الکترونی متفاوت است. در مقایسه با ترانزیستورهای دوقطبی، ترانزیستورهای اثر میدانی دارای ویژگی های زیر هستند:
(1) ترانزیستور اثر میدان یک دستگاه کنترل ولتاژ است که شناسه را از طریق UGS کنترل می کند.
(2) جریان ورودی ترانزیستور اثر میدان بسیار کوچک است، بنابراین مقاومت ورودی آن بسیار بزرگ است.
(3) از حامل های اکثریت برای هدایت الکتریسیته استفاده می کند، بنابراین ثبات دمایی آن خوب است.
(4) ضریب تقویت ولتاژ مدار تقویت کننده متشکل از آن کوچکتر از ضریب تقویت ولتاژ مدار تقویت کننده متشکل از تریود است.
(5) لوله های اثر میدانی مقاومت تابشی قوی دارند.
(6) از آنجایی که هیچ صدای شلیک ناشی از انتشار حامل های اقلیت متحرک وجود ندارد، نویز کم است.
④ تریستور
شرایط هدایت تریستور عبارتند از: ولتاژ رو به جلو اعمال می شود و گیت دارای جریان ماشه است. دستگاه های مشتق شده آن عبارتند از: تریستور سریع، تریستور دو طرفه، تریستور رسانش معکوس، تریستور با نور کنترل شده و غیره. حروف "SCR" در استاندارد قدیمی).
⑤ لوله دارلینگتون
لوله دارلینگتون لوله دارلینگتون لوله کامپوزیت نیز نامیده می شود. این دو تریود را به طور مناسب به یکدیگر متصل می کند تا یک تریود جدید معادل تشکیل دهد. این معادل تقویت تریود است که حاصلضرب این دو است. کاربردهای لوله دارلینگتون:
(1) در مدارهای سوئیچینگ با توان بالا، تنظیم سرعت موتور و مدارهای اینورتر استفاده می شود.
(12 رله‌های کوچک را راه‌اندازی می‌کند. مداری که از مدارهای CMOS برای هدایت رله‌های با حساسیت بالا از طریق لوله‌های دارلینگتون استفاده می‌کند، همانطور که در شکل بالا سمت راست نشان داده شده است. در داخل جعبه نقطه‌دار، لوله NPN دارلینگتون کم مصرف FN020 قرار دارد.
(3) نمایشگر هوشمند LED درایو
⑥ دیود LED
دیود ساطع نور (LED) یک جزء نیمه هادی است. در ابتدا بیشتر به عنوان چراغ های نشانگر، تابلوهای ال ای دی نمایشگر و ... مورد استفاده قرار می گرفتند.
LED به نسل چهارم منبع روشنایی یا منبع نور سبز می گویند. دارای ویژگی های صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست، عمر طولانی و اندازه کوچک است. این به طور گسترده ای در نشانه های مختلف، نمایش، دکوراسیون، نور پس زمینه، نور عمومی و صحنه های شب شهری استفاده می شود.