Digitale instrumentatie speelt een steeds grotere rol inmoderne elektronica. Apparaten die op microschakelingen werken, zijn nu doorgedrongen tot vrijwel alle toepassingsgebieden - huishoudelijke en industriële apparaten, kinderspeelgoed, videoradioteletechniek, enzovoort. Er zijn echter nog steeds toepassingen voor analoge discrete elementen. Bovendien zijn halfgeleiderapparaten de essentie van moderne microschakelingen.
Hoe werken dergelijke apparaten? De basis voor apparaten zoals halfgeleidermaterialen zijn halfgeleiders. In termen van hun elektrische kenmerken en eigenschappen nemen ze een plaats in tussen diëlektrica en geleiders. Hun onderscheidende kenmerken zijn de afhankelijkheid van elektrische geleidbaarheid van de buitentemperatuur, kenmerken van het effect van ioniserende en lichtstraling, evenals de concentratie van onzuiverheden. Halfgeleiderinrichtingen hebben ongeveer dezelfde reeks kenmerken.
Tijdens het creëren van een elektrische stroom in eenkwestie, alleen mobiele laadproviders kunnen deelnemen. Hoe meer mobiele dragers in een eenheidsvolume van een stof, hoe groter de elektrische geleidbaarheid. In metalen zijn vrijwel alle elektronen vrij, en dit bepaalt hun hoge geleidbaarheid. In halfgeleiders en diëlektrica zijn dragers veel kleiner en daarom is de soortelijke weerstand hoger.
Elektrische elementen zoals halfgeleiderinrichtingen hebben een uitgesproken temperatuurafhankelijkheid van soortelijke weerstand. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt deze meestal af.
Halfgeleiderinrichtingen zijn dusdergelijke elektronische apparaten, waarvan de werking is gebaseerd op specifieke processen in stoffen die halfgeleiders worden genoemd. Ze hebben de breedste toepassing gevonden. In elektronica en elektrotechniek worden bijvoorbeeld halfgeleiderapparaten gebruikt om verschillende signalen, hun frequentie, amplitude en andere parameters om te zetten. In de energietechniek worden dergelijke apparaten gebruikt om energie om te zetten.
Halfgeleiderapparaten kunnen op verschillende manieren worden gedaanclassificeren. Classificatiemethoden zijn bijvoorbeeld bekend volgens het werkingsprincipe, het doel, het ontwerp, de fabricagetechniek, de bollen en toepassingsgebieden, de materiaalsoorten.
Er zijn echter zogenaamde hoofdklassen waarmee een halfgeleiderinrichting wordt gekenmerkt. Deze lessen omvatten:
- elektrische converters die de ene waarde in de andere omzetten;
- opto-elektronisch, dat een lichtsignaal omzet in een elektrisch signaal en vice versa;
- beeldomzetters in vaste toestand;
- thermo-elektrische apparaten die thermische energie omzetten in elektrische energie;
- magneto-elektrische en elektromagnetische apparaten;
- piëzo-elektrisch en tensometrisch.
Een aparte klasse apparaten, zoals halfgeleiderapparaten, kunnen geïntegreerde schakelingen worden genoemd, die meestal gemengd zijn, dat wil zeggen dat ze veel kenmerken in één apparaat combineren.
Meestal worden halfgeleiderapparaten geproduceerd in keramische of plastic behuizingen, maar er zijn ook open frame-opties.
