Elektroniske komponenter av halvledere

Dirigenter --- som kobber og gull --- tillate fri flyt av elektrisitet. Isolatorer --- som karbon og glass --- hemme strømmen av elektrisitet. Halvledere er materialer som faller i midten av området mellom ledere og isolatorer. Når folk bruker ordet "halvleder", men de vanligvis bety en bestemt halvleder som har revolusjonert elektronikk.

halvledere

Den halvleder som er ansvarlig for fysikere Shockly, Bardeen og Brattain er 1956 Nobelprisen er i utgangspunktet en krystall, en gjentatt tredimensjonalt rutenett av silisium eller germanium-atomer låst på plass av de seks elektron baner de deler med naboatomene. I ren krystall tilstand er det en halvleder. Strøm vil flyte gjennom den, men ikke lett. Dette endrer seg på en interessant måte når noen av atomene i gitteret er erstattet med atomer som er svært lik silisium eller germanium --- atomer med en mindre eller en mer elektron enn alle de andre atomene i halvledere.

dopet halvledere

Baking av halvleder i en ovn fylt med en gass før noen av atomene i gass erstatte noen av atomene i det halvleder er en prosess som kalles "doping". Hvis atomene i gassen inneholde en mer elektron enn atomene i krystallet, er det dopede halvledere såkalte N-typen --- negativ typen, fordi det er ekstra elektroner flyter rundt halvledere. Hvis atomene i gassen inneholde en mindre elektron enn atomene i krystallet, er det dopede halvledere kalt P-type --- positive typen, fordi det er "hull" --- fravær av elektroner --- flyter rundt halvledere. Hull og frie elektroner er de elektroniske komponentene i halvledere som bærer elektrisitet gjennom dioder og transistorer.

dioder

Dioder består av to ulike chips av halvleder tvunget sammen. Når et negativt potensial påtrykkes en P-type halvleder det tiltrekker alle hullene. Når et positivt potensial påtrykkes en P-type halvleder frastøter alle hullene. Når et negativt potensial påtrykkes en N-type halvleder frastøter alle de frie elektroner. Når et positivt potensial påtrykkes en N-type halvleder det tiltrekker alle de frie elektroner. Når en diode er forspent i en retning trekker det hull og elektroner bort fra NP-krysset. Partisk den andre veien det driver hull og elektroner mot NP krysset. En diode er en enhet som gjør det mulig for strøm å flyte i en retning, men ikke i den andre retningen.

Transistorer som Forsterkere

Transistorene er sammensatt av tre skiver av halvledermateriale hvor det midterste skive er forskjellig fra de to ytre skiver. Strømmen over transistoren kan kontrolleres ved å påføre en liten potensial til midten skive. Et lite signal tilføres til sentrum skive er korrekt gjengitt i en større målestokk i den strøm som flyter gjennom transistoren.