A digitális eszközök egyre fontosabb szerepet töltenek bemodern elektronika. A mikroáramkörökön működő eszközök mára gyakorlatilag minden alkalmazási területet behatoltak – háztartási és ipari készülékek, gyerekjátékok, videó-rádió-televízió berendezések stb. Azonban még mindig vannak alkalmazások analóg diszkrét elemekre. Ráadásul a félvezető eszközök a modern mikroáramkörök lényegét jelentik.
Hogyan működnek az ilyen eszközök?A félvezető anyagok az olyan eszközök alapja, mint a félvezetők. Elektromos jellemzőik és tulajdonságaik szerint a dielektrikumok és a vezetők között foglalnak helyet. Megkülönböztető jellemzőik az elektromos vezetőképesség külső hőmérséklettől való függése, az ionizáló és fénysugárzás hatásának jellemzői, valamint a szennyeződések koncentrációja. A félvezető eszközök megközelítőleg azonos jellemzőkkel rendelkeznek.
Az elektromos áram létrehozása során bármelyAz anyagban csak mobil töltéshordozók vehetnek részt. Minél több mozgó hordozó van egy egységnyi térfogatban, annál nagyobb lesz az elektromos vezetőképesség. A fémekben gyakorlatilag minden elektron szabad, és ez határozza meg nagy vezetőképességüket. A félvezetőkben és a dielektrikumokban sokkal kevesebb a hordozó, és ezért nagyobb az ellenállás.
Az olyan elektromos elemeknél, mint a félvezető eszközök, az ellenállás hőmérséklet-függése hangsúlyos. A hőmérséklet emelkedésével általában csökken.
Így a félvezető eszközök azokolyan elektronikus eszközök, amelyek működése a félvezetőknek nevezett anyagokban végbemenő specifikus folyamatokon alapul. Megtalálták a legszélesebb körű alkalmazást. Például az elektronikában és az elektrotechnikában a félvezető eszközöket különféle jelek, azok frekvenciájának, amplitúdójának és egyéb paramétereinek átalakítására használják. Az energiaszektorban az ilyen eszközöket energia átalakítására használják.
A félvezető eszközök többféleképpen használhatókosztályozni. Ismeretesek például a működési elv, a cél, a tervezés, a gyártástechnológia, a területek és felhasználási területek, az anyagfajták szerinti osztályozási eljárások.
Vannak azonban úgynevezett főosztályok, amelyek szerint a félvezető eszközt jellemzik. Ezek az osztályok a következőket tartalmazzák:
- elektrokonvertáló eszközök, amelyek az egyik mennyiséget a másikba alakítják át;
- optoelektronikai, amelyek a fényjelet elektromos jellé alakítják és fordítva;
- szilárdtest-képkonverterek;
- hőenergiát elektromos energiává alakító termoelektromos eszközök;
- magnetoelektromos és elektromágneses eszközök;
- piezoelektromos és tensometrikus.
Az eszközök külön osztályát, például a félvezető eszközöket integrált áramköröknek nevezhetjük, amelyek általában vegyesek, vagyis sok jellemzőt egyesítenek egy eszközben.
A félvezető eszközöket jellemzően kerámia vagy műanyag tokban gyártják, de vannak csomagolatlan opciók is.
