JXSQ Nye og originale IC-chips REG BUCK ADJ 3.5A 8SOPWR TPS54340DDAR elektronikkomponenter

Hvorfor bruger chips (eller elektronisk fremstilling) halvledere frem for ledere?

Halvledere er blevet en vigtig del af livet, og deres brug er allestedsnærværende.Uden halvledere ville der ikke være nogen radio, ingen computere, ingen mobiltelefoner, ingen tv, ingen vaskemaskiner, ingen videospil og bestemt ingen 3D-print, autonom kørsel, smart medicin eller solcelleanlæg.Den hurtige udvikling af Internet of Things har også gjort halvledere endnu mere alsidige.

På trods af afhængighed af vakuumrørteknologi (vakuumrør, også kendt som elektronrør, blev erstattet af halvledere på grund af høje omkostninger, manglende holdbarhed, størrelse og lav effektivitet, med elektroder og filamenter indeni, der er ledende), blev mange elektroniske enheder oprettet.Når vi ser tilbage på vakuumrørets dage, indeholdt fjernsyn, fonografer og radioer alle vakuumrørkredsløb, der krævede flere minutters opvarmning, hver gang de blev tændt, og var ekstremt ustabile.I løbet af de sidste 60 år har halvlederteknologi gjort det muligt for enheder at blive hurtigere, mindre og mere stabile.

Så hvorfor bruge halvledere til at lave disse elektroniske enheder i stedet for ledere?

Hvad er halvledere?En halvleder er et materiale, der leder elektricitet mellem en leder (normalt et metal) og en isolator (for det meste en keramik).Halvledere kan være rene grundstoffer (silicium eller germanium) eller forbindelser (galliumarsenid eller cadmiumselenid).I dopingprocessen tilsættes små mængder urenheder til den rene halvleder, hvilket resulterer i en betydelig ændring i materialets elektriske ledningsevne.

De fleste elektroniske enheder er fremstillet baseret på transistorer, som igen udfører funktioner som forstærkning, oscillatorer og aritmetik, som alle udføres af halvledere.

Så hvorfor halvledere og ikke ledere?

Fordi halvledere har en bred vifte af ledningsevner, har ledere kun meget høje ledningsevner, som ikke altid kræves i hverdagen.Med halvledere og passende doping kan ledningsevnen ændres efter behov.Samtidig er det ikke muligt at dope ledere, hvis ukontrollerbare karakter gør det umuligt at opnå præcis det der skal til (forestil dig at ledere har et stort antal ladningsbærere og doping har ringe effekt).

Hvis man antager, at punkterne A og B i et kredsløb er forbundet med en leder, vil der være en spænding mellem dem, og der vil flyde strøm mellem de to punkter;der er ingen måde at kontrollere strømmen her.Omvendt, hvis punkt A og B er forbundet med en isolator, vil strømmen ikke flyde, og der er lidt, der kan gøres for at lade strømmen flyde (medmindre spændingen øges til et ufatteligt niveau).

Men hvis en transistor bruges mellem punkt A og B, giver den en kraftfuld metode til at styre strømmen.Transistoren sidder mellem punkterne A og B og tilføjer et nyt punkt C, så påføring af en spændingsforskel mellem punkterne C og B vil få strømmen til at begynde at flyde mellem A og B. Disse kan udføres ved meget lave spændinger (under 5 volt). ) og lave strømme (lavt strømforbrug).Det er ikke muligt kun at bruge ledere eller isolatorer.Fordi ledere altid vil lede, vil isolatorer aldrig lede, og kun halvledere opnår åbning og lukning.

Uden at overveje ekstreme spillere (nogle ville sige at vælge en tigerunge), ville de fleste vælge en kat.For ekstreme spillere, ville du vælge en stor tiger?Den åbenlyse årsag er: ukontrollabel og voldsom.Det minder meget om en leder og en halvleder.

Tiger = leder (ingen kontrol over ledningsevne)

Cat = halvleder (ledningsevne kan kontrolleres ved doping)

Videnskabens verden er streng, og enhver teknologi, der ikke er kontrollerbar, vil ikke holde.