Полупроводниковые микросхемы Полупроводниковая ИМС – это микросхема, элементы который выполнены в приповерхностном слое полупроводниковой подложки. Эти ИС составляют основу современной микроэлектроники.

Физические основы твердотельной электроники Зонная теория твердых тел

Параметры п/п материалов: Полупроводники

Собственный полупроводник - это полупроводник, не содержащий примеси, либо содержащий ее в таком количестве, которое не влияет на свойства полупроводника. Примесные полупроводники - это полупроводники, в которые введена примесь. В зависимости от того, какая примесь вводится в полупроводник, они подразделяются на электронные и дырочные. -n – тип (электронный, донорный). Обычно в качестве донорной примеси в германии и кремнии используется мышьяк и фосфор. - p – тип (дырочный, акцепторный). Обычно в качестве акцепторной примеси выступают Al, Jn, Ga. Компенсированные полупроводники. Если в полупроводнике одновременно присутствуют донорная и акцепторная примесь, то такой полупроводник называют компенсированным.

PN-переход

Прямое смещение Обратное смещение

Диод Полупроводниковый диод является простейшим конечным устройством, использующим pn-переход

Транзистор Транзистор – электронный полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Если быть точнее, то транзистор позволяет регулировать силу электрического тока подобно тому, как водяной кран регулирует поток воды. Отсюда следуют две основные функции прибора в электрической цепи - это усилитель и переключатель.

Применение биполярных транзисторов. На сегодняшний день биполярные транзисторы получили самое широкое распространение в аналоговой электронике. Если быть точнее, то чаще всего их используют в качестве усилителей в дискретных цепях (схемах, состоящих из отдельных электронных компонентов). Применение полевых транзисторов. В области цифровой электроники, полевые транзисторы, а именно полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET), практически полностью вытеснили биполярные благодаря многократному превосходству в скорости и экономичности. Внутри архитектуры логики процессоров, памяти, и других различных цифровых микросхем, находятся сотни миллионов, и даже миллиарды MOSFET, играющих роль электронных переключателей.

Биполярный транзистор - электронный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Транзистор называется биполярный, поскольку в работе прибора одновременно участвуют два типа носителей заряда – электроны и дырки.

Устройство биполярного транзистора

Полевой транзистор – транзистор, в котором сила проходящего через него тока регулируется внешним электрическим полем, т.е напряжением. Это принципиальное различие между ним и биполярным транзистором, где сила основного тока регулируется управляющим током. В работе униполярного (полевого) транзистора участвует только один тип носителей заряда

Классификация полевых транзисторов Полевые транзисторы (FET: Field-Effect-Transistors) разделяются на два типа полевой транзистор с управляющим PN-переходом (JFET: Junction-FET) полевой транзистор с изолированным затвором (MOSFET: Metal-Oxid- Semiconductor-FET).

Работа полевого транзистора JFET с N-каналом

В соответствии со своей физической структурой, полевой транзистор с изолированным затвором носит название МОП-транзистор (Металл-Оксид- Полупроводник), или МДП-транзистор (Металл-Диэлектрик- Полупроводник). Международное название прибора – MOSFET (Metal-Oxide- Semiconductor-Field-Effect-Transistor).

Работа МДП-транзистора (MOSFET) с индуцированным каналом N-типа.