L'instrumentation numérique joue un rôle croissant dansélectronique moderne. Les appareils qui fonctionnent sur des microcircuits ont maintenant pénétré pratiquement tous les domaines d'application - appareils ménagers et industriels, jouets pour enfants, radiotélétechnique vidéo, etc. Cependant, il existe encore des applications pour les éléments discrets analogiques. De plus, les dispositifs à semi-conducteurs sont l'essence même des microcircuits modernes.
Comment fonctionnent ces appareils?Les semi-conducteurs sont la base des dispositifs tels que les matériaux semi-conducteurs. Selon leurs caractéristiques électriques et leurs propriétés, ils occupent une place entre les diélectriques et les conducteurs. Leurs caractéristiques distinctives sont la dépendance de la conductivité électrique à la température extérieure, les caractéristiques de l'effet des rayonnements ionisants et lumineux, ainsi que la concentration des impuretés. Les dispositifs à semi-conducteurs ont approximativement le même ensemble de caractéristiques.
En cours de création d'un courant électrique dans toutsubstance, seuls les porteurs de charge mobiles peuvent participer. Plus il y a de porteurs mobiles dans une unité de volume d'une substance, plus la conductivité électrique est élevée. Dans les métaux, pratiquement tous les électrons sont libres, ce qui détermine leur conductivité élevée. Dans les semi-conducteurs et les diélectriques, les porteurs sont beaucoup plus petits et, par conséquent, la résistivité est plus élevée.
Les éléments électriques tels que les dispositifs à semi-conducteurs ont une forte dépendance à la température de la résistivité. Lorsque la température augmente, elle diminue généralement.
Ainsi, les dispositifs à semi-conducteurs sontde tels dispositifs électroniques, dont l'action est basée sur des processus spécifiques dans des substances appelées semi-conducteurs. Ils ont trouvé l'application la plus large. Par exemple, dans l'électronique et l'électrotechnique, les dispositifs à semi-conducteurs sont utilisés pour convertir divers signaux, leur fréquence, leur amplitude et d'autres paramètres. En génie électrique, ces dispositifs sont utilisés pour convertir l'énergie.
Les dispositifs à semi-conducteurs peuvent être réalisés de différentes manièresclasser. Par exemple, des méthodes de classification sont connues selon le principe de fonctionnement, par but, par conception, par technologie de fabrication, par sphères et domaines d'application, par types de matériaux.
Cependant, il existe des classes dites principales par lesquelles un dispositif à semi-conducteur est caractérisé. Ces classes comprennent:
- les dispositifs de conversion électrique qui convertissent une valeur en une autre;
- optoélectronique, qui convertit un signal lumineux en un signal électrique et vice versa;
- convertisseurs d'images à semi-conducteurs;
- les dispositifs thermoélectriques qui convertissent l'énergie thermique en énergie électrique;
- dispositifs magnétoélectriques et électromagnétiques;
- piézoélectrique et tensométrique.
Une classe distincte de dispositifs tels que les dispositifs à semi-conducteurs peut être appelée circuits intégrés, qui sont généralement mélangés, c'est-à-dire qu'ils combinent de nombreuses caractéristiques dans un seul dispositif.
Habituellement, les dispositifs à semi-conducteurs sont produits dans des boîtiers en céramique ou en plastique, mais il existe également des options à cadre ouvert.
