מכשירים דיגיטליים ממלאים תפקיד הולך וגדלאלקטרוניקה מודרנית. התקנים שעובדים על שבבים חדרו עכשיו כמעט בכל תחומי היישום - מכשירי חשמל ביתיים ותעשייתיים, צעצועי ילדים, רדיו טלוויזיה, וכן הלאה. עם זאת, ישנם עדיין תחומים של יישום אלמנטים בדידים אנלוגיים. יתר על כן, התקני מוליכים למחצה הם המהות של microcircuits המודרנית.
איך מכשירים כאלה פועלים?הבסיס התקנים כגון מוליכים למחצה הם חומרים מוליכים למחצה. על פי המאפיינים החשמליים שלהם ומאפיינים שלהם, הם תופסים מקום בין דיאלקטרים ומוליכים. התכונות הבולטות שלהם הן התלות של המוליכות החשמלית על הטמפרטורה החיצונית, המאפיינים של ההשפעות של קרינה מיננת וקל, כמו גם את ריכוז של זיהומים. התקנים מוליכים למחצה יש בערך אותה קבוצה של מאפיינים.
בתהליך של יצירת זרם חשמלי בכלרק ספקי תשלום לנייד יכולים להשתתף. ככל שנושאים ניידים יותר ליחידת נפח של חומר, כך תהיה המוליכות החשמלית גבוהה יותר. מתכות, כמעט כל האלקטרונים חופשיים, וזה גורם מוליכות גבוהה שלהם. במוליכים למחצה ובדיאלקטריה, המפעילים קטנים בהרבה, ולכן ההתנגדות גדולה יותר.
לאלמנטים חשמליים כמו התקני מוליכים למחצה יש תלות ניכרת בטמפרטורה של התנגדות. ככל שהטמפרטורה עולה, היא בדרך כלל פוחתת.
לפיכך, מכשירי מוליכים למחצה הםמכשירים אלקטרוניים כאלה, שפעולתם מבוססת על תהליכים ספציפיים בחומרים הנקראים מוליכים למחצה. הם מצאו את היישום הרחב ביותר. לדוגמא, בתחום האלקטרוניקה והנדסת חשמל משתמשים במכשירי מוליכים למחצה להמרת אותות שונים, תדרם, משרעתם ופרמטרים אחרים. בהנדסת חשמל משתמשים במכשירים כאלה להמרת אנרגיה.
התקני מוליכים למחצה יכולים להיעשות בדרכים שונותלסווג. לדוגמא, שיטות סיווג ידועות על פי עקרון הפעולה, לפי מטרה, לפי תכנון, על ידי טכנולוגיית ייצור, לפי תחומים ותחומי יישום, לפי סוגי חומרים.
עם זאת, ישנם כביכול שיעורי בסיס אשר מאופיין בהם מכשיר מוליך למחצה. שיעורים אלה כוללים:
- מכשירי המרה חשמליים הממירים ערך אחד למשנהו;
- אלקטרואופטיקה, הממירה אות אור לחשמל ולהיפך;
- ממירי תמונת מצב מוצק;
- מכשירים תרמו-חשמליים הממירים אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית;
- מכשירים מגנטואלקטריים ואלקטרומגנטיים;
- מד פיזואלקטרי ומתח.
מחלקה נפרדת של מכשירים כגון התקני מוליכים למחצה יכולה להיקרא מעגלים משולבים, אשר בדרך כלל מעורבים, כלומר, הם משלבים מאפיינים רבים בהתקן אחד.
בדרך כלל, מכשירי מוליכים למחצה מיוצרים במקרים קרמיים או פלסטיים, אך ישנן גם אפשרויות עם מסגרת פתוחה.
