www.wikidata.uk-ua.nina.az

Твердотільна електроніка Твердоті льна електро ніка спеціальність предметом якої є використання фізичних явищ у твердих

Твердотільна електроніка

Твердоті́льна електро́ніка—  спеціальність, предметом якої є використання фізичних явищ у твердих тілах для побудови приладів, пристроїв і систем напівпровідникової та діелектричної електроніки, включаючи інтегральну напівпровідникову мікроелектроніку, акустоелектроніку, оптоелектроніку, мікроелектроніку, кріоелектроніку, молекулярну електроніку тощо.

SMD-транзистор на друкованій платі, 1988 рік

Напрямки досліджень:

Історія Редагувати

Біполярний транзистор у розрізі

Народження твердотільної електроніки можна віднести до 1833 року. Саме тоді Майкл Фарадей експериментуючи з сульфідом срібла, виявив, що провідність даної речовини зростає з підвищенням температури, на противагу провідності металів, яка в цьому випадку зменшується. Це явище Фарадей не зміг пояснити. Наступним етапом у розвитку твердотільної електроніки став 1874 рік, коли німецький фізик Фердинанд Браун опублікував свою статтю в одному з журналів, де він описав найважливішу властивість напівпровідників (на прикладі сірчаних металів) — можливість проводити струм тільки в одному напрямку. Браун марно намагається пояснити суперечну закону Ома, випрямну властивість контакту напівпровідника з металом, проводячи все нові і нові дослідження. Браун не зумів пояснити таку властивість напівпровідників і його сучасники не приділили належної уваги цьому явищу.

Транзистор, керований полем

Поява транзистора в XX столітті стало переворотним моментом у розвитку електроніки. Цей винахід пов'язано з багатьма іменами великих вчених.

У 1906 році американський інженер Грінліф Віттер Пікард отримав патент на кристалічний детектор — тонкий металевий провідник, що контактував з поверхнею металу. Поява безлічі конструкцій такого детектора, не принесло бажаних результатів, а поява в цей час електронних ламп зводить нанівець усі зусилля створити напівпровідниковий пристрій відповідає вимогам того часу.

Польовий транзистор

Перші патенти на принцип роботи польових транзисторів були зареєстровані в Німеччині в 1928 році на ім'я Юлія Едґара Лилієнфельда. Німецький фізик Оскар Гайль в 1934 році запатентував польовий транзистор.

Польові транзистори засновані на простому електростатичному ефекті поля, по фізичним процесам вони простіше біполярних транзисторів, і тому вони придумані і запатентовані, задовго до біполярних транзисторів. Тим не менш, перший МОН-транзистор, що становить основу мікроелектроніки, виготовлений пізніше біполярного транзистора в 1960 році. І тільки в 90-х роках XX століття за часів лавинного розвитку комп'ютерної техніки, МОН-технологія набула масового поширення і стала домінувати над біполярною.

біполярний транзистор

Так тільки в 1947 році Вільям Шоклі, Джон Бардін і Волтер Браттейн в лабораторіях компанії «Bell Labs» вперше створили діючий біполярний транзистор, продемонстрований 16 грудня того ж року. 23 грудня відбулося офіційна церемонія демонстрації транзистора в дії, і ця дата вважається днем ​​винаходу транзистора.

Транзистор отримав своє справжнє найменування не відразу, пропонувалися різні варіанти його найменування «напівпровідниковий тріод» (semiconductor triode), «твердий тріод» (англ. solid triode), «тріод поверхневого стану» (англ. surface states triode), «кристалічний тріод» (англ. crystal triode) і «lotatron», але в результаті було прийнято назву запропоноване Джоном Пірсом транзистор (transistor від англ. transfer — переносити і англ. resistance — опір).

Спочатку назва «транзистор» відносилося до резисторів, керованим напругою, схематично транзистор можна представити саме в такому вигляді, як опір, регульований напругою на одному електроді (в польових транзисторах — напруга між затвором і витоком, в біполярних — напруга між базою і емітером).

Приклади використання твердотільних приладів в електроніці Редагувати

  • Помножувач напруги на випрямному діоді;
  • Помножувач частоти на нелінійному діоді;
  • Емітерний повторювач (напруги) на біполярному транзисторі;
  • Колекторний підсилювач (потужності) на біполярному транзисторі;
  • Емулятор індуктивності на інтегральних мікросхемах, конденсаторах і резисторах;
  • Перетворювач вхідного опору на польовому або біполярному транзисторі, на інтегральній мікросхемі операційного підсилювача в аналоговій і цифровій мікроелектроніці;
  • Генератор електричних сигналів на польовому діоді, діоді Шотткі, транзисторі або інтегральній мікросхемі в генераторах сигналів змінного струму;
  • Випрямляч напруги на випрямному діоді в колах змінного електричного струму в різноманітних пристроях;
  • Джерело стабільної напруги на стабілітроні в стабілізаторах напруги;
  • Джерело стабільної напруги на випрямному діоді в схемах зсуву напруги база-емітер біполярного транзистора;
  • Світловипромінювальний елемент в освітлювальному приладі на світлодіоді;
  • Світловипромінювальний елемент в оптоелектроніці на світлодіоді;
  • Світлоприймальної елемент в оптоелектроніці на фотодіоді;
  • Світлоприймальної елемент в солярних панелях солярних електростанцій;
  • Підсилювач потужності на біполярному або польовому транзисторі, на інтегральній мікросхемі;
  • Підсилювач потужності у вихідних каскадах підсилювачів потужності сигналів, змінного і постійного струму;
  • Логічний елемент на транзисторі, діодах або на інтегральній мікросхемі цифрової електроніки;
  • Комірка пам'яті на одному або декількох транзисторах в мікросхемах пам'яті;
  • Підсилювач високих частот на діоді;
  • Процесор цифрових сигналів на інтегральній мікросхемі цифрового мікропроцесора;
  • Процесор аналогових сигналів на тразисторах, інтегральній мікросхемі аналогового мікропроцесора або на операційних підсилювачах;
  • Периферійні пристрої комп'ютера на інтегральних мікросхемах або транзисторах;
  • Вхідний каскад операційного або диференціального підсилювача на транзисторі;
  • Електронний ключ в схемах комутації сигналів на польовому транзисторі з ізольованим затвором;
  • Електронний ключ в схемах з пам'яттю на діоді Шотки;

Примітки Редагувати

  1. Метал-Діелектрик-Напівпровідник
  2. МОН — метал — оскид — напівпровідник

Див. також Редагувати

Джерела Редагувати

  • Твердотільна електроніка : підручник / О. В. Борисов, Ю. І. Якименко ; за ред. Ю. І. Якименка ; М-во освіти і науки України, Нац. техн. ун-т України "Київ. політехн. ін-т". – Київ : НТУУ "КПІ", 2015. – 484 с. : іл. – Бібліогр.: с. 476-477 (27 назв). – ISBN 978-966-622-687-0
  • ВАК України. Паспорт спеціальності 05.27.01
  • Використано матеріяли Применение MOSFET транзисторов NXP в электронике [ 3 січня 2012 у Wayback Machine.](рос.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Tverdoti lna elektro nika specialnist predmetom yakoyi ye vikoristannya fizichnih yavish u tverdih tilah dlya pobudovi priladiv pristroyiv i sistem napivprovidnikovoyi ta dielektrichnoyi elektroniki vklyuchayuchi integralnu napivprovidnikovu mikroelektroniku akustoelektroniku optoelektroniku mikroelektroniku krioelektroniku molekulyarnu elektroniku tosho SMD tranzistor na drukovanij plati 1988 rikNapryamki doslidzhen Elementnij bazis napivprovidnikovoyi elektroniki Priladi na osnovi p n struktur bar yeriv Shottki struktur tipu MDN 1 i MON efektiv silnogo elektrichnogo polya termoelektrichnogo polya termoelektrichnih tenzorezistivnih galvanomagnitnih fotoelektrichnih ta inshih efektiv Konstruyuvannya tehnologichni osnovi pobudovi gibridnih ta integralnih mikroshem riznogo stupenya integraciyi i priznachennya napivprovidnikovi optoelektronni magnitooptichni i t in Rozroblennya priladiv pristroyiv ta sistem funkcionalnoyi elektroniki Vikoristannya ob yemnih poverhnevih akustichnih hvil rezonatori liniyi zatrimki filtri deflektori ta modulyatori svitla logichni elementi obrobka cifrovih signaliv tosho Priladi na osnovi piroelektrichnih segnetoelektrichnih ta magnitnih materialiv Vpliv zovnishnih faktoriv na materiali i priladi tverdotilnoyi elektroniki Elementna baza ta pristroyi krioelektroniki Zmist 1 Istoriya 2 Prikladi vikoristannya tverdotilnih priladiv v elektronici 3 Primitki 4 Div takozh 5 DzherelaIstoriya Redaguvati nbsp Bipolyarnij tranzistor u rozriziNarodzhennya tverdotilnoyi elektroniki mozhna vidnesti do 1833 roku Same todi Majkl Faradej eksperimentuyuchi z sulfidom sribla viyaviv sho providnist danoyi rechovini zrostaye z pidvishennyam temperaturi na protivagu providnosti metaliv yaka v comu vipadku zmenshuyetsya Ce yavishe Faradej ne zmig poyasniti Nastupnim etapom u rozvitku tverdotilnoyi elektroniki stav 1874 rik koli nimeckij fizik Ferdinand Braun opublikuvav svoyu stattyu v odnomu z zhurnaliv de vin opisav najvazhlivishu vlastivist napivprovidnikiv na prikladi sirchanih metaliv mozhlivist provoditi strum tilki v odnomu napryamku Braun marno namagayetsya poyasniti superechnu zakonu Oma vipryamnu vlastivist kontaktu napivprovidnika z metalom provodyachi vse novi i novi doslidzhennya Braun ne zumiv poyasniti taku vlastivist napivprovidnikiv i jogo suchasniki ne pridilili nalezhnoyi uvagi comu yavishu nbsp Tranzistor kerovanij polem nbsp Poyava tranzistora v XX stolitti stalo perevorotnim momentom u rozvitku elektroniki Cej vinahid pov yazano z bagatma imenami velikih vchenih U 1906 roci amerikanskij inzhener Grinlif Vitter Pikard otrimav patent na kristalichnij detektor tonkij metalevij providnik sho kontaktuvav z poverhneyu metalu Poyava bezlichi konstrukcij takogo detektora ne prineslo bazhanih rezultativ a poyava v cej chas elektronnih lamp zvodit nanivec usi zusillya stvoriti napivprovidnikovij pristrij vidpovidaye vimogam togo chasu nbsp Polovij tranzistorPershi patenti na princip roboti polovih tranzistoriv buli zareyestrovani v Nimechchini v 1928 roci na im ya Yuliya Edgara Liliyenfelda Nimeckij fizik Oskar Gajl v 1934 roci zapatentuvav polovij tranzistor Polovi tranzistori zasnovani na prostomu elektrostatichnomu efekti polya po fizichnim procesam voni prostishe bipolyarnih tranzistoriv i tomu voni pridumani i zapatentovani zadovgo do bipolyarnih tranzistoriv Tim ne mensh pershij MON tranzistor 2 sho stanovit osnovu mikroelektroniki vigotovlenij piznishe bipolyarnogo tranzistora v 1960 roci I tilki v 90 h rokah XX stolittya za chasiv lavinnogo rozvitku komp yuternoyi tehniki MON tehnologiya nabula masovogo poshirennya i stala dominuvati nad bipolyarnoyu nbsp bipolyarnij tranzistorTak tilki v 1947 roci Vilyam Shokli Dzhon Bardin i Volter Brattejn v laboratoriyah kompaniyi Bell Labs vpershe stvorili diyuchij bipolyarnij tranzistor prodemonstrovanij 16 grudnya togo zh roku 23 grudnya vidbulosya oficijna ceremoniya demonstraciyi tranzistora v diyi i cya data vvazhayetsya dnem vinahodu tranzistora Tranzistor otrimav svoye spravzhnye najmenuvannya ne vidrazu proponuvalisya rizni varianti jogo najmenuvannya napivprovidnikovij triod semiconductor triode tverdij triod angl solid triode triod poverhnevogo stanu angl surface states triode kristalichnij triod angl crystal triode i lotatron ale v rezultati bulo prijnyato nazvu zaproponovane Dzhonom Pirsom tranzistor transistor vid angl transfer perenositi i angl resistance opir Spochatku nazva tranzistor vidnosilosya do rezistoriv kerovanim naprugoyu shematichno tranzistor mozhna predstaviti same v takomu viglyadi yak opir regulovanij naprugoyu na odnomu elektrodi v polovih tranzistorah napruga mizh zatvorom i vitokom v bipolyarnih napruga mizh bazoyu i emiterom Prikladi vikoristannya tverdotilnih priladiv v elektronici RedaguvatiPomnozhuvach naprugi na vipryamnomu diodi Pomnozhuvach chastoti na nelinijnomu diodi Emiternij povtoryuvach naprugi na bipolyarnomu tranzistori Kolektornij pidsilyuvach potuzhnosti na bipolyarnomu tranzistori Emulyator induktivnosti na integralnih mikroshemah kondensatorah i rezistorah Peretvoryuvach vhidnogo oporu na polovomu abo bipolyarnomu tranzistori na integralnij mikroshemi operacijnogo pidsilyuvacha v analogovij i cifrovij mikroelektronici Generator elektrichnih signaliv na polovomu diodi diodi Shottki tranzistori abo integralnij mikroshemi v generatorah signaliv zminnogo strumu Vipryamlyach naprugi na vipryamnomu diodi v kolah zminnogo elektrichnogo strumu v riznomanitnih pristroyah Dzherelo stabilnoyi naprugi na stabilitroni v stabilizatorah naprugi Dzherelo stabilnoyi naprugi na vipryamnomu diodi v shemah zsuvu naprugi baza emiter bipolyarnogo tranzistora Svitloviprominyuvalnij element v osvitlyuvalnomu priladi na svitlodiodi Svitloviprominyuvalnij element v optoelektronici na svitlodiodi Svitloprijmalnoyi element v optoelektronici na fotodiodi Svitloprijmalnoyi element v solyarnih panelyah solyarnih elektrostancij Pidsilyuvach potuzhnosti na bipolyarnomu abo polovomu tranzistori na integralnij mikroshemi Pidsilyuvach potuzhnosti u vihidnih kaskadah pidsilyuvachiv potuzhnosti signaliv zminnogo i postijnogo strumu Logichnij element na tranzistori diodah abo na integralnij mikroshemi cifrovoyi elektroniki Komirka pam yati na odnomu abo dekilkoh tranzistorah v mikroshemah pam yati Pidsilyuvach visokih chastot na diodi Procesor cifrovih signaliv na integralnij mikroshemi cifrovogo mikroprocesora Procesor analogovih signaliv na trazistorah integralnij mikroshemi analogovogo mikroprocesora abo na operacijnih pidsilyuvachah Periferijni pristroyi komp yutera na integralnih mikroshemah abo tranzistorah Vhidnij kaskad operacijnogo abo diferencialnogo pidsilyuvacha na tranzistori Elektronnij klyuch v shemah komutaciyi signaliv na polovomu tranzistori z izolovanim zatvorom Elektronnij klyuch v shemah z pam yattyu na diodi Shotki Primitki Redaguvati Metal Dielektrik Napivprovidnik MON metal oskid napivprovidnikDiv takozh RedaguvatiKMON Tranzistor metal dielektrik napivprovidnik Mikroshema Tehnologichnij proces v elektronnij promislovosti Funkcionalna elektronikaDzherela RedaguvatiTverdotilna elektronika pidruchnik O V Borisov Yu I Yakimenko za red Yu I Yakimenka M vo osviti i nauki Ukrayini Nac tehn un t Ukrayini Kiyiv politehn in t Kiyiv NTUU KPI 2015 484 s il Bibliogr s 476 477 27 nazv ISBN 978 966 622 687 0 VAK Ukrayini Pasport specialnosti 05 27 01 Vikoristano materiyali Primenenie MOSFET tranzistorov NXP v elektronike Arhivovano 3 sichnya 2012 u Wayback Machine ros Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Tverdotilna elektronika amp oldid 35080897