Yarımkeçirici məhsullar əsas diodlardan və tranzistorlardan mürəkkəb inteqral sxemlərə və mikroprosessorlara qədər hər şeyi əhatə edir. Bu məhsullar cərəyanı gücləndirmək və dəyişdirmək üçün tranzistorlar, gərginliyi düzəltmək və sabitləşdirmək üçün diodlar və məlumatların saxlanması və işlənməsi üçün DRAM və fləş yaddaş kimi yaddaş qurğuları da daxil olmaqla elektron cihazlarda həlledici rol oynayır. Mikroprosessorlar və rabitə çipləri kimi inteqrasiya edilmiş sxemlər mürəkkəb verilənlərin emalı və kommunikasiya funksiyalarını təmin edən müasir elektron texnologiyanın əsasını təşkil edir. Yarımkeçiricilərin istehsalı və qablaşdırma texnologiyasının inkişafı bu məhsulları daha səmərəli və kiçik hala gətirərək bütün elektronika sənayesinin inkişafına təkan verdi.
yarımkeçirici cihaz
tranzistor
Transistorlar gücləndirmə və keçid dövrələrində geniş istifadə olunan yarımkeçirici texnologiyanın əsas komponentləridir. Əsas növlərə sahə effektli tranzistorlar (FETs) və bipolyar tranzistorlar (BJTs) daxildir. Sahə effektli tranzistorlar yüksək giriş empedansı və aşağı enerji istehlakı xüsusiyyətlərinə görə rəqəmsal və analoq sxemlərdə üstünlük təşkil edir. Məsələn, metal oksid yarımkeçirici sahə effektli tranzistorlar (MOSFETs) müasir inteqral sxemlərin əsasını təşkil edir. Bipolyar tranzistorlar yüksək sürətli keçid qabiliyyətinə və yüksək cərəyan keçirmə qabiliyyətinə görə gücün gücləndirilməsi və yüksək tezlikli tətbiqlərdə hələ də vacibdir.
diod
Diodlar ən əsas yarımkeçirici cihazlardır, əsasən cərəyanın bir istiqamətli keçirilməsi üçün istifadə olunur. Ümumi növlərə rektifikator diodları və gərginlik tənzimləyiciləri daxildir. Düzəldici diodlar adətən alternativ cərəyanı birbaşa cərəyana çevirmək üçün istifadə olunur, gərginlik tənzimləyiciləri isə sabit gərginlik səviyyəsini saxlamaq və dövrənin həddindən artıq gərginliyinin qarşısını almaq üçün istifadə olunur. Bu diodların əsas parametrlərinə irəli cərəyan, əks qəza gərginliyi, enerji istehlakı və keçid sürəti daxildir.
Optoelektron cihazlar
Optoelektronik cihazlar, əsasən işıq yayan diodlar (LED) və işığa həssas cihazlar daxil olmaqla, yarımkeçirici texnologiyanın mühüm bir sahəsidir. LED yüksək səmərəliliyi, uzun ömür müddəti və etibarlılığına görə işıqlandırma və ekran texnologiyasında geniş istifadə olunur. Fotodiodlar və fototransistorlar kimi fotosensitiv qurğular avtomatik idarəetmə və rabitə sistemlərində mühüm rol oynayır.
Saxlama cihazları
Yaddaş cihazları dinamik təsadüfi giriş yaddaşı (DRAM) və fləş yaddaş da daxil olmaqla məlumatların saxlanması texnologiyasının əsasını təşkil edir. DRAM yüksək sürətli performans üstünlüyünə görə kompüter sistemlərində əsas yaddaş kimi geniş istifadə olunur. Qeyri-uçucu və yüksək sıxlıq xüsusiyyətləri ilə flash yaddaş mobil cihazlarda və bərk vəziyyətdə olan disklərdə üstünlük təşkil edir. Bu saxlama cihazlarının əsas parametrlərinə yaddaş tutumu, oxuma və yazma sürəti, enerji sərfiyyatı və istifadə müddəti daxildir.
Yarımkeçirici cihazları dizayn edərkən material seçimi, istehsal prosesi və elektrik göstəriciləri əsas mülahizələrdir. Məsələn, silisium materialları iqtisadi cəhətdən səmərəliliyinə və yetişmiş istehsal proseslərinə görə yarımkeçirici cihazlarda üstünlük təşkil edir. Bununla belə, texnologiyanın inkişafı ilə qallium arsenid kimi digər materiallar xüsusi tətbiqlərdə əla performans göstərmişdir. Yarımkeçirici cihazları seçərkən, yuxarıda göstərilən texniki parametrlərə əlavə olaraq, dəyəri, ölçüsü və etibarlılığı da nəzərə alınmalıdır.
inteqral sxem
mikroprosessor
Mikroprosessorlar müasir hesablama cihazlarının beynidir, təlimatları emal etmək və digər avadanlıqları idarə etmək üçün cavabdehdirlər. Onların performansı adətən nüvələrin sayı, saat sürəti (adətən GHz diapazonunda), enerji istehlakı (bir neçə vattdan onlarla vata qədər) və proses texnologiyası (məsələn, 7 nanometr, 5 nanometr) ilə ölçülür. Yüksək performanslı mikroprosessorlar səmərəli soyutma həlləri tələb edən enerji istehlakı və soyutma ilə bağlı çətinliklərlə üzləşirlər.
Saxlama çipi
Saxlama çipləri statik təsadüfi giriş yaddaşı (SRAM) və dinamik təsadüfi giriş yaddaşı (DRAM) daxil olmaqla məlumatların saxlanmasının əsas komponentləridir. SRAM yüksək sürət və aşağı gecikmə üstünlüklərinə malikdir, lakin onun dəyəri yüksəkdir və tutumu kiçikdir. DRAM daha böyük yaddaş tutumu və aşağı qiymət təmin edir, lakin daha yavaş sürət və daha yüksək enerji istehlakı ilə. Saxlama çipinin əsas parametrlərinə yaddaş tutumu (bir neçə MB-dan bir neçə GB-a qədər), giriş vaxtı (nanosaniyələrlə) və enerji istehlakı (bir neçə millivatdan bir neçə vata qədər) daxildir.
Rabitə çipi
Rabitə çipi simsiz və ya simli rabitə siqnallarını emal etmək üçün istifadə olunur və əsas 5G, Wi Fi, Bluetooth və s. kimi müxtəlif rabitə standartlarını dəstəkləməkdir. Bu çiplərin performans göstəricilərinə ötürmə sürəti (Mbps və ya Gbps), tezlik daxildir. diapazon, enerji səmərəliliyi nisbəti (bit başına enerji istehlakı ilə ölçülür), həmçinin dəstəklənən rabitə standartları və protokolları.
Analoq çip
Analoq çiplər rəqəmsal və analoq siqnalları, o cümlədən analoqdan rəqəmsal çeviricilər (ADC) və rəqəmsaldan analoq çeviriciləri (DAC) çevirir. Onların performansının açarı çevrilmə sürətində (saniyədə nümunələrin sayı), dəqiqlikdə (bitlərin sayı), enerji istehlakında (adətən millivatlarla) və səs-küy səviyyəsindədir (adətən siqnal-küy nisbətində ifadə olunur). Analoq çiplər siqnalın işlənməsi və sensor interfeyslərində mühüm rol oynayır.
Qarışıq siqnal çipi
Qarışıq siqnal çipi analoq siqnalları emal edə və rəqəmsal sistemlərdə istifadə edə bilən analoq və rəqəmsal sxemləri birləşdirir. Bu tip çip xüsusilə cib telefonları, istehlak elektronikası və avtomobil elektronikasında vacibdir. Onların əsas parametrlərinə inteqrasiya səviyyəsi, enerji istehlakı və ölçü (adətən millimetrlə) daxildir ² Hesablama və qiymət. Qarışıq siqnal çipi analoq və rəqəmsal hissələrin bir-birinə mane olmamasını təmin etmək üçün dəqiq dizayn tələb edir.
İnteqral sxemlərin dizaynı və istehsalı olduqca mürəkkəb və bahalı proseslərdir və silikon və qallium arsenid kimi qabaqcıl materiallar, həmçinin dərin ultrabənövşəyi litoqrafiya kimi qabaqcıl istehsal texnologiyaları tələb olunur. Texnologiyanın inkişafı ilə inteqral sxemlərin ölçüsü kiçilməyə və performans yaxşılaşmağa davam edir, lakin eyni zamanda, onlar həm də qiymət, dizayn mürəkkəbliyi və fiziki məhdudiyyətlər kimi problemlərlə üzləşirlər.
