Паўправадніковая прадукцыя ахоплівае ўсё: ад простых дыёдаў і транзістараў да складаных інтэгральных схем і мікрапрацэсараў. Гэтыя прадукты адыгрываюць вырашальную ролю ў электронных прыладах, уключаючы транзістары для ўзмацнення і пераключэння току, дыёды для выпроствання і стабілізацыі напружання, а таксама прылады памяці, такія як DRAM і флэш-памяць для захоўвання і апрацоўкі даных. Інтэгральныя схемы, такія як мікрапрацэсары і камунікацыйныя мікрасхемы, з'яўляюцца ядром сучаснай электроннай тэхнікі, забяспечваючы складаную апрацоўку даных і камунікацыйныя функцыі. Развіццё вытворчасці паўправаднікоў і тэхналогіі ўпакоўкі зрабіла гэтыя прадукты больш эфектыўнымі і мініяцюрнымі, спрыяючы развіццю ўсёй электроннай прамысловасці.
паўправадніковы прыбор
транзістар
Транзістары з'яўляюцца асноўнымі кампанентамі паўправадніковых тэхналогій, якія шырока выкарыстоўваюцца ў схемах узмацнення і камутацыі. Асноўныя тыпы ўключаюць палявыя транзістары (FET) і біпалярныя транзістары (BJT). Палявыя транзістары дамінуюць у лічбавых і аналагавых схемах з-за іх высокага ўваходнага супраціўлення і нізкіх характарыстык энергаспажывання. Напрыклад, металааксідныя паўправадніковыя палявыя транзістары (MOSFET) з'яўляюцца асновай сучасных інтэгральных схем. Біпалярныя транзістары па-ранейшаму важныя для ўзмацнення магутнасці і высокачашчынных прыкладанняў з-за іх магчымасці высакахуткаснага пераключэння і высокай нагрузачнай здольнасці па току.
дыёд
Дыёды - гэта самыя простыя паўправадніковыя прыборы, якія ў асноўным выкарыстоўваюцца для аднанакіраванага правядзення току. Распаўсюджаныя тыпы ўключаюць выпрамныя дыёды і рэгулятары напружання. Выпрамляльныя дыёды звычайна выкарыстоўваюцца для пераўтварэння пераменнага току ў пастаянны, а рэгулятары напружання выкарыстоўваюцца для падтрымання стабільнага ўзроўню напружання і прадухілення перанапружання ў ланцугу. Асноўныя параметры гэтых дыёдаў ўключаюць прамы ток, зваротнае напружанне прабоя, энергаспажыванне і хуткасць пераключэння.
Оптыка-электронныя прылады
Оптаэлектронныя прылады з'яўляюцца важнай галіной паўправадніковых тэхналогій, у асноўным уключаючы святловыпрамяняльныя дыёды (святлодыёды) і святлоадчувальныя прылады. Дзякуючы высокай эфектыўнасці, доўгаму тэрміну службы і надзейнасці святлодыёды шырока выкарыстоўваюцца ў асвятленні і дысплеях. Фотаадчувальныя прылады, такія як фотадыёды і фотатранзістары, гуляюць важную ролю ў сістэмах аўтаматычнага кіравання і сувязі.
Запамінальныя прылады
Прылады памяці з'яўляюцца ядром тэхналогіі захоўвання дадзеных, уключаючы дынамічную памяць з адвольным доступам (DRAM) і флэш-памяць. DRAM шырока выкарыстоўваецца ў якасці асноўнай памяці ў камп'ютэрных сістэмах з-за сваёй перавагі ў высокай хуткасці. Флэш-памяць з яе энерганезалежнымі характарыстыкамі высокай шчыльнасці дамінуе ў мабільных прыладах і цвёрдацельных назапашвальніках. Асноўныя параметры гэтых назапашвальнікаў ўключаюць ёмістасць, хуткасць чытання і запісу, энергаспажыванне і тэрмін службы.
Пры распрацоўцы паўправадніковых прыбораў ключавымі фактарамі з'яўляюцца выбар матэрыялу, вытворчы працэс і электрычныя характарыстыкі. Напрыклад, крамянёвыя матэрыялы дамінуюць у паўправадніковых прыладах з-за іх эканамічнай эфектыўнасці і адпрацаваных вытворчых працэсаў. Аднак з развіццём тэхналогій іншыя матэрыялы, такія як арсенід галію, паказалі выдатную прадукцыйнасць у пэўных прымяненнях. Пры выбары паўправадніковых прыбораў, акрамя згаданых вышэй тэхнічных параметраў, таксама неабходна ўлічваць кошт, памер і надзейнасць.
інтэгральная схема
мікрапрацэсар
Мікрапрацэсары - гэта мозг сучасных вылічальных прылад, адказны за апрацоўку інструкцый і кіраванне іншым абсталяваннем. Іх прадукцыйнасць звычайна вымяраецца колькасцю ядраў, тактавай частатой (звычайна ў дыяпазоне ГГц), энергаспажываннем (ад некалькіх ват да дзесяткаў ват) і тэхналагічным працэсам (напрыклад, 7 нанаметраў, 5 нанаметраў). Высокапрадукцыйныя мікрапрацэсары сутыкаюцца з праблемамі спажывання энергіі і астуджэння, што патрабуе эфектыўных рашэнняў для астуджэння.
Чып захоўвання
Мікрасхемы захоўвання з'яўляюцца ключавымі кампанентамі захоўвання дадзеных, у тым ліку статычнай памяці з адвольным доступам (SRAM) і дынамічнай памяці з адвольным доступам (DRAM). SRAM мае такія перавагі, як высокая хуткасць і нізкая затрымка, але яе кошт высокі, а ёмістасць невялікая. DRAM забяспечвае большы аб'ём захоўвання і меншы кошт, але з меншай хуткасцю і больш высокім спажываннем энергіі. Асноўныя параметры мікрасхемы захоўвання ўключаюць ёмістасць захоўвання (ад некалькіх МБ да некалькіх ГБ), час доступу (у нанасекундах) і энергаспажыванне (ад некалькіх міліват да некалькіх ват).
Камунікацыйны чып
Чып сувязі выкарыстоўваецца для апрацоўкі сігналаў бесправадной або правадной сувязі, і ключом з'яўляецца падтрымка розных стандартаў сувязі, такіх як 5G, Wi-Fi, Bluetooth і г.д. Паказчыкі прадукцыйнасці гэтых чыпаў ўключаюць хуткасць перадачы (Мбіт/с або Гбіт/с), частату дыяпазон, каэфіцыент энергаэфектыўнасці (вымяраецца ў спажыванні энергіі на біт), а таксама падтрымоўваныя стандарты і пратаколы сувязі.
Аналагавы чып
Аналагавыя мікрасхемы пераўтвараюць сігналы паміж лічбавымі і аналагавымі, у тым ліку аналагава-лічбавыя пераўтваральнікі (АЦП) і лічбава-аналагавыя пераўтваральнікі (ЦАП). Ключ да іх прадукцыйнасці заключаецца ў хуткасці пераўтварэння (колькасць выбарак у секунду), дакладнасці (колькасць біт), энергаспажыванні (звычайна ў міліватах) і ўзроўні шуму (звычайна выражаецца ў суадносінах сігнал/шум). Аналагавыя мікрасхемы гуляюць важную ролю ў апрацоўцы сігналаў і інтэрфейсах датчыкаў.
Мікрасхема змешанага сігналу
Мікрасхема са змешаным сігналам аб'ядноўвае аналагавыя і лічбавыя схемы, здольныя апрацоўваць аналагавыя сігналы і выкарыстоўваць іх у лічбавых сістэмах. Гэты тып мікрасхем асабліва важны ў мабільных тэлефонах, бытавой электроніцы і аўтамабільнай электроніцы. Іх асноўныя параметры ўключаюць узровень інтэграцыі, энергаспажыванне і памер (звычайна ў міліметрах) ² Разлік і кошт. Мікрасхема са змешаным сігналам патрабуе дакладнай канструкцыі, каб аналагавая і лічбавая часткі не перашкаджалі адна адной.
Распрацоўка і вытворчасць інтэгральных схем - гэта вельмі складаныя і дарагія працэсы, якія патрабуюць сучасных матэрыялаў, такіх як крэмній і арсенід галію, а таксама сучасных вытворчых тэхналогій, такіх як глыбокая ультрафіялетавая літаграфія. З развіццём тэхналогій памер інтэгральных схем працягвае змяншацца, а прадукцыйнасць - павышацца, але ў той жа час яны сутыкаюцца з такімі праблемамі, як кошт, складанасць канструкцыі і фізічныя абмежаванні.
