Diodo cristallo

Un diodo semiconduttore - un apparecchio elettrico con un p-n-giunzione, avente una caratteristica non lineare di corrente-tensione. L'apparecchio per la raddrizzatura di corrente, una parte dei ponti di vario genere. circuito semiconduttore diodo è indicata sul triangolo (meno trasparente) scuro con un vertice e caratteristica perpendicolare al catodo (regione n).

Termini e definizioni di base

Dal diodo semiconduttore viene accettato per un numero di classi, giustamente identificato come una famiglia separata. Questo varicap, diodi zener, LED, e così via. diventa generale presenza di un unico p-n-giunzione. diodi raddrizzatori tubo sono anche chiamati. In questo contesto e applicabile epiteto semiconduttore notare la presenza di p-n-giunzione.

Diodi sono apprezzati per le proprietà raddrizzatori pronunciati. La corrente passa attraverso il p-n-transizione in una direzione, che risolve una grande varietà di problemi tecnici. Massa applicata rettifica proprietà dei semiconduttori e circuiti integrati, compreso cristalli. Sebbene si formano i processori per la maggior parte sul substrato transistori compresa considerati due diodo a semiconduttore avanti. La ridondanza è giustificato dalla unificazione del ciclo tecnologico.

Raddrizzatori proprietà di diodi semiconduttori sono visibili sull'esempio del solfuro di rame. Questo non è difficile leggere le informazioni storiche qui di seguito. Inoltre, i diodi semiconduttori sono basati su eventuali elementi non metallici minerali naturali IV, V e VI gruppi vari ossidi, leghe dei coloranti organici (LED utilizzati per la classe specificata sostanze).

La storia dello sviluppo della tecnologia dei semiconduttori

I primi diodi "cristallo"

Contrariamente alla credenza comune le proprietà raddrizzatori del metallo-semiconduttore (diodo Schottky) sono noti da tempo. In linea di massima la tecnologia dei semiconduttori ha iniziato a sviluppare a passi da gigante dopo la seconda guerra mondiale. Le cause dell'incidente:

1. In tempo di guerra, la maggior parte dei paesi ha portato la ricerca di nuove tecnologie. Per esempio, io sono nato e sono stato immediatamente continuato a transistor segreto. Così come il primo amplificatore operazionale ad essere utilizzato per pilotare il sistema di difesa antiaerea antiproiettile. La presente invenzione potrebbe essere utilizzata per vedere la luce, il primo lavoro in detta zona sono state effettuate all'inizio del 30-zioni del XX secolo.
2. Circa 10 anni prima dello scoppio della seconda guerra mondiale, la maggior parte dei paesi sono apparsi nel corso degli eventi futuri. Non a caso, che è stato tenuto informazioni segrete preferiti.
3. Se prendiamo in considerazione la Germania fascista, il suo governo per motivi di inimicizia a lungo accarezzato si rifiuta di comunicare con le altre potenze europee. L'occasione è stata il risultato della prima guerra mondiale.

Così, la tecnologia dei semiconduttori ha iniziato a svilupparsi nelle condizioni delle Nazioni Unite di recente creazione, per garantire la pace nel paese, e ha ricevuto la sua carta. Rettifica proprietà dei semiconduttori sono visibili scienziato tedesco Karl Ferdinand Braun, Andare avanti con un paio di Marconi Premio Nobel per lo sviluppo del telegrafo senza fili (radio) in 1909. Purtroppo, non c'è la possibilità di trovare un lavoro traducendo «Ueber die durch Stromleitung Schwefelmetalle», pubblicato sulla rivista Annalen der Physik und Chemie nel 1874 con il numero 153.

Due anni prima, marzo 1872, Karl ha ricevuto il suo dottorato di ricerca per il suo lavoro nel campo della corda vibrante. Poi rimane presso l'Università di Berlino. Direttore scientifico del lavoro, Georg Quincke, è stato assegnato a Würzburg, ed entrambi seguire dove il focus è sulla conducibilità dei materiali. Pubblicato una relazione sul passaggio di corrente attraverso i sali fusi e le proprietà degli strati raddrizzatori gas con diversa conducibilità. Inizialmente incuriosito da sali di piombo, Carl Braun raggiunto infine solfuro di rame.

November 23, 1874 in luce della funzione di lavoro per una discussione di campioni artificiali e naturali del materiale dal punto di vista della conducibilità elettrica. Selezionato ha mostrato la differenza nella resistenza a seconda della direzione è del 30%. Si è constatato che in un senso di conducibilità del campione dipende dalla forza attuale della corrente misurata dal galvanometro. Così scopriamo e le proprietà del materiale non lineare, ora esibito da diodi semiconduttori. Allo stesso tempo l'effetto era dipendente dal metodo di applicazione di elettrodi metallici, indicando anisotropia rilevata qualità.

A quel tempo si è ritenuto inspiegabile accade, il risultato osservato contraddetto i noti fatti scientifici. Oggi è noto che un metallo-semiconduttore ha rettifica proprietà alla pari con il p-n-giunzione. La differenza è che la prima caduta di tensione inferiore. Di conseguenza, i diodi Schottky semiconduttori sono utilizzati come raddrizzatori nelle fasi di uscita di alimentatori. In detto tempo Werner Siemens scoperto cristalli selenio conducibilità unilaterali. Ma Brown ha aggiunto un'altra gamma di materiali, tra le altre cose - psilomelano (manganese), creando la prima (punto) diodo antenne.

Un primo rivelatore per la radio

idee marrone trovato applicazione pratica Jagadis Chandra Bos, raccolti primo rivelatore per una frequenza radio di un onde millimetriche la galena (solfuro di piombo) e di ricevere un numero di brevetto statunitense 755.840, depositata 30 SETTEMBRE 1901 e approvato nel marzo 1904. Bengalese scienziato ha riferito l'invenzione nel 1899 dalla Royal Society of England. Già nel dicembre 1901 l'unità utilizzata per decifrare la trasmissione telegrafico transatlantico Marconi.

Ben presto, nuovi rivelatori:

• brevetto numero 836.531, depositata il 20 August, 1906 Greenleaf Pickard, notevole per il fatto che per la prima volta qui si riferisce al cristallo di silicio (con l'inglese. - silicone).
• Henry Dunwoody March 23, 1906 ai fini di correggere l'attuale uso di carburo di silicio (carborundum). Materiale sintetizzato prima e solo più tardi ha trovato sui resti di un meteorite caduto.

Alcuni crystal detector tempo è stato utilizzato e anche dato LED di direzione in elettronica, ma con l'invenzione di vuoto tubi semiconduttori sono andati sul bruciatore posteriore. E così è accaduto agli anni del dopoguerra. Dall'inizio degli anni '50 e l'entrata in transistor di uso, e soprattutto - la tecnologia dei semiconduttori di germanio si sviluppa a passi da gigante oggi.

spiegazione trovati

Solo nel 1928, Arnold Sommerfeld e giovani (elettroni Bloch) Felix Bloch spiegato l'apertura Brown dal punto di vista della meccanica quantistica. In prima approssimazione, la nuova direzione della scienza non è difficile da imparare dalle note nel 1931 Sul quantum meccanica di elettroni in reticoli cristallini autore Gronich e Penny da Groningen Università. lettori di lingua di traduzione facile ottenere conoscenza con il modello unidimensionale del moto degli elettroni in un campo periodica, che per la prima volta illustra chiaramente la natura del verificarsi di bande di energia nel cristallo.

Si dimostra che la funzione di distribuzione di energia è continua. Attualmente l'area consentita, separati da proibito. Oggi, sulla teoria nota a tutti gli studenti del corso di fisica della scuola, ma un ruolo di pioniere del tutto dato a Shockley, che non è del tutto vero. Infatti, una teoria completa, che ben si accorda con la pratica, riassunta sotto i semiconduttori Hans Bethe nel 1942 (pochi anni dopo i famosi colleghi).

Il rapido sviluppo della tecnologia dei semiconduttori

Negli anni del dopoguerra, i vantaggi della produzione di tecnologia dei semiconduttori non erano ancora chiare. All'inizio della produzione anni 50 è occupato da due società americane:

1. Texas Instruments (1951 - dedicato spin-off dal servizio geofisico United) con 1950 produce transistori a semiconduttore, e oggi ha un ruolo principale nella produzione di elettronica componenti. Notorious Jack Kilby, inventore di circuiti integrati, che lavorano in tale società. Al tempo dei Texas Instruments mid-50 ha vinto il primo posto in termini di fatturato nella produzione di tecnologia dei semiconduttori.
2. L'azienda ora defunta Transitron, fondata nel 1952 da Leo e David Bakalar, nel 1955 alla pari con Texas Instruments produce più di un terzo di tutti i dispositivi a semiconduttore nel giro di pochi anni, si alzò per cime. Parent per società Texas Instruments esisteva dal 1930, ha lavorato nella guerra al governo e goduto di vasta popolarità. A 1961 Transitron significa un fatturato di 40 milioni. dollari. Ed è alla prima crisi petrolifera! David è stato indicato come presidente fino al 1984, la società ha cessato di esistere un paio di anni.

Transitron declino è iniziato negli anni '60, quando erroneamente abbandonati nuove direzioni. Stiamo parlando di circuiti integrati. Prospettive guadagnato silicio, anche se principalmente a causa di notorietà in Germania. Per ulteriori informazioni sulle cause della situazione può essere trovato in argomento su transistor bipolari.

Aggiungere nella tecnologia dei semiconduttori richiedono un alto grado di purezza di silicio, che, al momento della metà del XX secolo, la produzione è uscito estremamente costoso. Allo stesso tempo, i dispositivi germanio mostrano temperatura minore limite (85 gradi Celsius) e quando surriscaldato facilmente sicuro. E 'facile capire perché Transitron, ha rifiutato di investire in innovazione, a partire dalla metà degli anni '60 ha cominciato a subire gravi perdite.

La forza recente della società sono stati portati via dallo sviluppare un proprio microprocessore, che non ha avuto il successo commerciale. A proposito, germanio, secondo alcune stime, sarà ancora una volta molto promettente e l'elemento a semiconduttore. Ad esempio, sulla base di esso creato e raddrizzatori. E non solo per la radio, ma anche la rete industriale 50 Hz 220 V, che li rende promettente come sostituzione di relè ingombranti.

diodi Shockley Semiconductor

Nel 1956, William Shockley fondata a Palo Alto (California), la propria compagnia a Sauf Antonio Strada 391. Questa è la prima impresa impegnata nei semiconduttori, nel luogo dove ora si trova la famosa Silicon Valley. Il prodotto principale era diodo a 4 strati, chiamato tra diodo transistor professionisti o un diodo Shockley.

Secondo l'attrezzatura autori era venuto a sostituire i relè convenzionali nel settore delle comunicazioni. Ma a causa della complessità della realizzazione dell'idea che non era alla tecnologia denti del tempo. I lettori hanno già capito che stiamo parlando di tiristori con una risposta rigenerativa. Pertanto, il diodo può essere chiamato e detto wafer. O meglio - diodo di Shockley.

È costituita da 4 alternati tipo di conducibilità strati semiconduttori. Figura detto tipo n catodo, un anodo e un opposto, come un diodo convenzionale. Shockley diodo è basata sulla rottura a valanga, le transizioni vengono bloccati dopo l'abbassamento della tensione, e il sistema ritorna al suo stato originale.

nuovo tempo

Se nei primi anni '70 per la produzione di materiali semiconduttori chiaramente in testa degli Stati Uniti, agli albori degli anni '80, il Giappone ha iniziato a costruire lo slancio. Sud-Est asiatico e l'Europa sono stati gli ultimi che hanno aderito alla gara. Oggi, quattro regione menzionata sui volumi equamente divisi di produzione, e, naturalmente, una coperta tirato la Cina nel primo decennio del XXI secolo, ha raddoppiato il volume del conio. Secondo alcune proiezioni Pechino 2020 prendere la metà della produzione mondiale.