دستگاه های دیجیتال نقش فزاینده ای در الکترونیک مدرن ایفا می کنند. دستگاه‌هایی که روی ریزمدارها کار می‌کنند، اکنون تقریباً در تمام زمینه‌های کاربردی نفوذ کرده‌اند - لوازم خانگی و صنعتی، اسباب‌بازی‌های کودکان، تجهیزات ویدئویی-رادیویی- تلویزیونی و غیره. با این حال، هنوز برنامه هایی برای عناصر گسسته آنالوگ وجود دارد. علاوه بر این، دستگاه های نیمه هادی ماهیت ریزمدارهای مدرن هستند.
این دستگاه ها چگونه کار می کنند؟ مواد نیمه هادی اساس چنین وسایلی مانند نیمه هادی ها هستند. با توجه به خصوصیات و خواص الکتریکی خود، بین دی الکتریک ها و هادی ها قرار می گیرند. ویژگی های متمایز آنها وابستگی هدایت الکتریکی به دمای خارجی، ویژگی های اثرات یونیزه کننده و تابش نور و همچنین غلظت ناخالصی ها است. نیمه هادی ها تقریباً مجموعه ای از ویژگی های مشابه دارند.
در فرآیند ایجاد جریان الکتریکی در هر ماده ای، فقط حامل های شارژ سیار می توانند شرکت کنند. هر چه تعداد حامل های متحرک در واحد حجم یک ماده بیشتر باشد، رسانایی الکتریکی بیشتر خواهد بود. در فلزات، تقریباً همه الکترون ها هستندآزاد هستند و این باعث رسانایی بالای آنها می شود. در نیمه هادی ها و دی الکتریک ها، حامل های بسیار کمتر و در نتیجه مقاومت بیشتری وجود دارد.
عناصر الکتریکی مانند دستگاه های نیمه هادی دارای وابستگی شدید مقاومت به دما هستند. با افزایش دما، معمولاً کاهش می یابد.
بنابراین، دستگاه های نیمه هادی از جمله وسایل الکترونیکی هستند که عملکرد آنها بر اساس فرآیندهای خاصی در موادی به نام نیمه هادی ها است. آنها گسترده ترین کاربرد را پیدا کرده اند. به عنوان مثال، در الکترونیک و مهندسی برق، از دستگاه های نیمه هادی برای تبدیل سیگنال های مختلف، فرکانس، دامنه و سایر پارامترها استفاده می شود. در بخش انرژی، از چنین دستگاه هایی برای تبدیل انرژی استفاده می شود.
دستگاه های نیمه هادی را می توان به روش های مختلفی طبقه بندی کرد. به عنوان مثال، روش های طبقه بندی بر اساس اصل عملیات، بر اساس هدف، با توجه به طراحی، با توجه به تکنولوژی ساخت، بر اساس مناطق و زمینه های کاربردی، بر اساس انواع مواد شناخته شده است.
با این حال، به اصطلاح کلاس های اصلی وجود دارد که مشخصه یک دستگاه نیمه هادی است. این کلاس ها عبارتند از:
- دستگاه های تبدیل الکتریکی که یک مقدار را به مقدار دیگر تبدیل می کنند؛
- نوری، که سیگنال نور را به سیگنال الکتریکی و بالعکس تبدیل می کند؛
- مبدل های تصویر حالت جامد؛
- دستگاه های ترموالکتریکی که انرژی حرارتی را بهبرقی؛
- دستگاه های مغناطیسی و الکترومغناطیسی؛
- پیزوالکتریک و کرنش سنج.
مدارهای یکپارچه را می توان دسته جداگانه ای از این قبیل دستگاه ها به عنوان دستگاه های نیمه هادی نامید که معمولاً مخلوط هستند، یعنی ویژگی های زیادی را در یک دستگاه ترکیب می کنند.
معمولاً دستگاه های نیمه هادی در جعبه های سرامیکی یا پلاستیکی تولید می شوند، اما گزینه های بسته بندی نشده نیز وجود دارد.
