Что такое полупроводник, транзистор, микросхема? И что такое кризис полупроводников? Разбираемся.

Приветствую вас на канале Next 3D Print. Думаю, в последнее время все слышали про полупроводники, и их дефицит. Я предлагаю разобраться что они из себя представляют, окунуться в историю, и как обстоят дела на самом деле. Так что предлагаю вам налить чаю, кофе или на ваш выбор напитка, устроиться с комфортом и начать.

Если вам проще усваивать материал на слух то можете посмотреть видео:

А для любителей текста сама статья:

Что является собой полупроводник?

Для начала надо определиться с понятиями, а для этого придется немного окунуться в физику. Но не бойтесь мои хорошие грузить формулами и схемами я вас не буду, это больше вводный курс в основы.

Полупроводник представляет собой материал с особыми электропроводными свойствами. Именно благодаря этим свойствам можно получить диод, а за ним и транзистор. На транзисторах у нас сейчас работает вся электроника. Важно отметить, что электроника и электрика — это разные вещи. То есть простой масляный обогреватель — это электрический прибор, а не электронный, а вот если ему добавить блок управления, в котором будут транзисторы или микросхемы то он станет электронным прибором. То есть мы можем сделать такой вывод – что все приборы, где есть транзисторы или микросхемы то это электроника, если этого нет, то это электрические приборы.

И думаю в этот момент меня поймут гитаристы, ведь электрогитара — это электрическая гитара, конечно сейчас есть и всякие интеллектуальные гитары, но это уже другое. Так что-то я немного отвлекся, вернемся к полупроводникам.

Диод, транзистор, микросхема.

Так вот сам по себе полупроводник, как мы говорили, это просто материал. А вот чтобы он выполнял поставленные задачи нужно создать P-N переход. Так стоп не надо пугаться сейчас всё объясню на пальцах. Абы какой кремний нам не подойдет нам нужен чистейший а именно чистота материала должна составлять 99 и еще семь девяток после запятой, монокристалл кремния, моно означает что он имеет непрерывную кристаллическую решётку.

Затем этот кристалл нарезаем на тонкие пластины. Чтобы проще представить монокристалл кремния — это палка колбасы, а пластины это тот кусок колбасы, который вы кладете на хлеб.

А вот теперь берём эту кремниевую пластину и атомами фосфора или мышьяка проводим бомбардировку. По итогу мы получим уже полупроводник n-типа в котором электронов будет больше, это такие заряженные ребята в кремнии, а то что их больше означает что некоторые из них свободны. Кстати говоря, такая бомбардировка называется легирование полупроводников.

А вот если мы пластину насытим атомами бора то уже получается полупроводник p-типа. Это уже обратный тип полупроводника, то есть вместо электронов — их отсутствие, которое довольно просто называют: дырки.

Также мы можем на одной пластине проводить такие бомбёжки только определённых участков, тем самым, получая нужные типы полупроводников. Если немного углубиться в процесс создания микросхем, то самый близкий аналог будет, как ни удивительно, из кулинарии, а именно — многослойные торты.

Вот мы получили два полупроводника: P-типа с — дырками и N-типа — с электронами. И теперь, когда мы соединим их друг с другом, мы получим самый первый полупроводниковый компонент. Компонент это называется диод. Не идиот — это роман Достоевского, а диод. Он, в принципе и называется из двух греческих слов два и путь, что он, собственно, из себя и представляет. Изучения над диодами велись и ранее, но в оборот эти компоненты как диод ввел Вильям Генри Иклс в 1919 году. Стоит отметить, что есть несколько типов диодов, но всё же сейчас я ввожу вас в общий курс дел.

Так вот, а если мы сделаем бутерброд из двух слоев P-типа, а между ними добавим слой N-типа или наоборот, то таким образом мы получим триод или же более популярно сказать транзистор. По правде говоря, изобретение транзистора является величайшим достижением 20-го века. До этого были известны и очень часто пользовались вакуумные триоды и диоды, это период ламповых приборов.

В принципе вакуумные триоды и диоды выполняли все те же функции, что и полупроводниковые транзисторы и диоды, однако имели более крупные габариты, и большее энергопотребление.

То есть схематически ноутбук можно собрать и на ламповых приборах, но вот взять назвать его компактным и мобильным уже не получится. А чтобы его запитать вам потребуется электрогенератор. И думаю, далее не стоит объяснять почему полупроводники захватили все сферы? Я думаю, все и так это понимают, так что продолжим.

Грубо говоря, транзистор это такой переключатель, то есть при небольшом входном сигнале он может управлять значительным током на выходе, а также очень малым временем задержки. Кстати, на этом принципе строятся все транзисторные усилители.

Идём дальше, если мы добавим на кремний не один такой транзистор, а несколько десятков — то мы получим уже микросхему, которая может обладать логикой работы, или выполнять другие заранее заложенные в нее функции.

К слову, в современном компьютерном процессоре таком как Intel Core i9-12900K, количество транзисторов может достигать примерно 3 млрд.

Кризис полупроводников

Так вот плавно мы подошли к вопросу о всем насущном кризисе полупроводников.

И исходя из всего о чём я уже сказал, у меня в голове немного не связывались определения, я думаю ну неужели кончается вещества, которые применяются в изготовлении полупроводников таких как: кремний, бор, сапфир, мышьяк и так далее.

Также был вопрос почему именно автопроизводители больше всех кричат о том, что сейчас кризис полупроводников.

Тем самым я углубился в этот вопрос, и оказалось, что официально это называется глобальная нехватка микросхем. И выражается он в том, что спрос превышает предложение примерно на 10-30%.

И логично что данный дефицит сказался на множестве отраслей и еще скажется.

Если смотреть в причины, то первым толчком стала пандемия ковид-19, когда многие производства были закрыты на карантин, а потребление электроники во всём мире выросло. Далее в октябре 2020 года произошёл пожар на Asahi Kasei Microdevices (AKM) которое входит в состав бизнес-групп Asahi Kasei Corporation. А выпускались там микросхемы используемые в обработке видео, мобильной связи, оптических сетях, которые применялись в автомобильных рынках. Это, кстати, и есть причина почему все автопроизводители кричат об этом дефиците. Ведь из-за этого пожара он затронул их сильнее.

Но было не так бы плохо если бы в марте 2021 года не произошел пожар еще на одном заводе компании Runesasu Erekutoronikusu Kabushiki Gaisha. Которая также производила микросхемы для автомобильной отрасли.

Тем самым я получил ответ почему об этом кризисе заявляет именно автомобильная промышленность.

Также стоит отметить то, что хоть и IT сфера не так пострадала, но там есть другая угроза, а именно до сих пор разворачивающийся майнинг криптовалюты. Так как спрос на комплектующие вырос многократно, что не могли предвидеть производители. Во многом он связан именно с дефицитом микросхем памяти, которые, кроме ноутбуков, игровых консолей, планках памяти для персональных компьютеров и серверов, также используются в видеокартах(которые разбирают майнеры, как горячие пирожки). Но на данный момент дефицит в этой сфере не такой большой, а производители в свою очередь продолжают наращивать обороты.

Когда я углубился в эту тему — я понял что, этот кризис не надуман, и не способ нарастить цену, хотя и не без этого скорее всего. Но и довольно закономерный итог современного мира. Так как сфер где применяются микросхемы всё больше, ведь сейчас практически вся бытовая техника носит гордое название “умная” что в свою очередь означает что там есть процессор который обрабатывает данные. В свою очередь рыночные механизмы повышают цену на товар, который пользуется спросом, тем самым ограничивая спрос, сохраняют товар на полках.

Вывод.

На этом можно и заканчивать. Я постарался вкратце рассказать что есть полупроводник, а что — микросхема, а также немного покопаться и порассуждать на тему кризиса микросхем. И почему именно автомобильная промышленность об этом кризисе кричит больше всех. А вы, пожалуйста пишите в комментариях что думаете на эту тему, и сможет ли мир нарастить производство чтобы покрыть спрос. Не забываем подписываться на канал и поставить лайк, ссылки на все площадки в описании.

Всем пока и до новых встреч!

Мы в Дзене: https://zen.yandex.ru/next3dprint

Мы в ВК: https://vk.com/next3d

Мы на youtube: https://clck.ru/TvCwt

Мы на rutube: https://goo.su/a845f

Автор: Зиновьев С. А.

Редактор: Богомолов М.М.

Полупроводники — зачем нужны и почему важны?

#знания

Полупроводники — одна из самых недооцененных технологий. Объясняем, что это

#знания

Полупроводник — особый тип материала, который является основой для микрочипов. В статье разбираемся, как он устроен, и почему эта отрасль имеет решающее значение для всего мира.

Главной технологией 2021 года были далеко не метавселенные,

блокчейн

или танцующие

(псевдо)роботы

Илона Маска, недавно

писал

Wired. Ей оказалось то, что десятилетиями было скрыто от глаз, но продолжало двигать вперед целые индустрии — обычные кремниевые полупроводники. Те, что дали название

Кремниевой долине

, даже если сейчас она ассоциируется в основном с интернет-гигантами типа Amazon или Google, а не с производителями компьютеров вроде Intel.

Такой фокус на полупроводниках, которые существуют по меньшей мере полвека, связан с кризисом. Не успев оправиться после пандемии COVID-19 и карантинов, мир столкнулся с нехваткой этих полупроводников. Сыграли два фактора: во-первых, спрос на электронику при переходе на удаленку заметно вырос, во-вторых, на заводах по производству полупроводников работа временно останавливалась из-за аварий. Бум майнинга тоже размывал баланс спроса и предложения.

От кризиса пострадали буквально все отрасли. Хрестоматийный пример — автопром, ведь даже простые бензиновые машины содержат более 100 компонентов на основе этого материала, а продвинутые — свыше 1000.

Дефицит полупроводников, как ожидается, сохранится до 2023−2024 года. Их производство сейчас в основном сосредоточено в Азии, в «большой четверке» стран: Китае, Японии, Южной Корее и на Тайване. Однако заводы начинают строить по всему миру, потому что правительство осознало важность локализации технологии, которая раньше казалась сама собой разумеющейся.

При этом в бытовом плане понимание того, что такое полупроводники, для некоторых остается загадкой. В этой статье объясняем значение слова «полупроводник» и саму технологию.

Полупроводник — это особый материал

Самый популярный пример такого материала — кремний, а также химические элементы германий, селен, теллур, мышьяк и другие. В определенных условиях они могут проводить больше электричества, чем изоляторы (например, стекло, резина), но меньше, чем чистые проводники (медь или алюминий). Свойства полупроводников, в том числе кремния, можно усилить путем легирования — добавления различных примесей в исходный материал.

Процесс их изготовления и подготовки для дальнейшей работы сложный, включает много этапов. Кристаллы сверхчистого монокристаллического кремния выращиваются по методу Чохральского из расплавленного поликристаллического кремния (который, в свою очередь, получают из мелкого белого песка или кварцевого песка, очищенного от 99,9% других элементов). Уже после этого кристалл режется на тонкие пластины.

Полупроводники обычно используются при создании электроники, если конкретнее — микросхем в ней. Поэтому иногда их называют просто чипами (хотя это обобщение и упрощение). Их основная задача, с учетом их свойств, — контролировать как, когда и куда будет двигаться поток электронов. Они могут усиливать сигнал, переключать его и преобразовывать.

Подробнее о том, как устроен полупроводник (если вы ощущаете себя ботаником)

Сначала вспомним определение электрического тока — это поток электронов, передающихся от одного атома вещества к другому. Структура, скажем, металлов такова, что в оболочках их атомов всегда есть пара свободных электронов, почти не связанных с ядром. Это значит, что они могут перемещаться внутри материала, делая его высоко проводимым для электричества. В изоляторах типа резины связь электронов с ядром атома очень прочная, поэтому ток они не проводят.

В полупроводниках свободных электронов тоже не очень много, но к ним можно «подсадить» с помощью легирования определенные атомы: трех- или пятивалентные.

Так, если добавить к четырехвалентному кремнию пятивалентный мышьяк, атомы веществ вступят в ковалентную связь. Однако одному электрону атома мышьяка места не будет — он превратится в свободный электрон, который и будет переносить электрический ток (как в металлах). Итоговый материал называют полупроводником n-типа, а саму примесь в виде мышьяка — донорной.

Если же добавить к кремнию трехвалентный бор или галлий, наоборот, у последних будет недоставать одного электрона, поэтому в результате реакции будет появляться положительно заряженный ион (в этом случае говорят, что образовалась «дырка»). Он и будет основным носителем заряда. Итоговый материал называют полупроводником p-типа, а примесь — акцепторной.

Из полупроводников «собираются» такие простые электронные компоненты как диод и транзистор. В первом случае речь идет о соединении полупроводников n- и p-типа, во втором — о соединении трех полупроводников (n-p-n или p-n-p). Из транзистора, диода и других компонентов обычно состоят более сложные микросхемы, то есть чипы (теперь логика чип = полупроводник должна быть более понятной).

Видео хорошо демонстрирует, насколько сложными бывают чипы:

Основные виды полупроводниковых чипов

Чипы памяти

Их задача — хранить и передавать данные другим частям компьютера. Есть два основных вида: оперативная (ОЗУ, RAM) — для временного хранения — и постоянная память (ПЗУ, ROM). У обоих есть вариации. Так, среди ROM выделяют: однократно программируемую (PROM), перепрограммируемую с помощью спецустройств (EPROM), электрически перепрограммируемую (EEPROM, к ней относится флеш-память) и

другие

. При этом основной спрос

связан

с четырьмя позициями: DRAM, Flash ROM, SRAM и MRAM.

Скоро могут появиться новые прорывные чипы. В начале 2022 года ученые из Ланкастерского университета в своей статье объявили, что почти готовы к массовому производству разработанной ими же UltraRAM. Она, по словам исследователей, будет сочетать энергонезависимость флэш-памяти со скоростью, энергоэффективностью и долговечностью DRAM (динамической оперативной памяти).

Основными лидерами в производстве чипов памяти сейчас являются Toshiba, Samsung и NEC из Японии и Южной Кореи, пишет Investopedia. Если же говорить о самой популярной DRAM, здесь к монополисту Samsung (который держит 43% рынка) добавляются конкуренты в лице корейской SK hynix и американской Micron Technology. За счет относительно низкой маржинальности бизнеса и высоких затрат (например, на строительство заводов) оставаться в нем под силу только гигантским корпорациям.

Для иллюстрации чипов памяти и их важности в современной технике предлагаем посмотреть рекламный ролик Samsung про DDR5:

Микропроцессоры

Центральный процессор (ЦПУ, CPU) — устройство, которое отвечает за выполнение операций, прописанных в машинном коде. Если проще — это то, что часто называют «сердцем» или «мозгом» компьютера, да и любой сложной техники. Может быть реализован в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких микросхем.

Первые процессоры появились более 50 лет назад, в 1968—1971 гг. За это время было создано несколько архитектур — принципов организации компонентов в процессорах. Сейчас в компьютерах используются в основном 32-х и 64-х разрядные чипы от Intel, AMD и IBM на архитектурах x86−64 и POWER, в мобильных устройствах применяется ARM. А вот в автомобилях и не очень требовательных чипах могут применяться 8-ми, 16-ти и 24-х разрядные микропроцессоры.

Обычно среди микропроцессоров отдельно выделяют графические процессоры (GPU), которые, например, отвечают за отображение графики на компьютерах. Они гораздо моложе, их массовая история началась где-то в 1999 году и позволила кратно увеличить производительность устройств, а также сделала возможным решение уникальных задач вроде майнинга криптовалюты.

Основными производителями графических процессоров часто называют NVIDIA и AMD. В контексте передовых решений это действительно так, но в общем случае это скорее заблуждение — более 60% рынка GPU до сих пор принадлежит компании Intel с их дискретной графикой Intel HD Graphics.

Подробное видео о создании центрального процессора от Intel:

Другие интегральные схемы

Обычно их используют для повторяющихся процедур в устройствах типа сканера штрих-кода или для автоматизации на производствах. Часто они заточены под одну конкретную задачу, в этом случае иногда говорят про ASIC — интегральные схемы специального назначения.

Например, есть ASIC для управления радиоканалом смартфона или чипы для майнинга биткоина — других функций у них, по сути, нет. К простым схемам также можно отнести программируемые вентильные матрицы (FPGA) — они настраиваются в соответствии со спецификациями производителя.

Отдельно можно выделить SoC — то есть «системы на кристалле». Все электронные компоненты SoC находятся на одном чипе и способны выполнять функции целого устройства (скажем, всего ПК), а в смартфонах — дополнительно содержать графический слой, камеру, слой обработки аудио- и видео и так далее. Хороший пример таких систем — серия Apple silicon, которая используется в технике Apple.

Спрос на потребительские товары с широким функционалом и низкой ценой растет. При этом рынок памяти и процессоров давно занят, на нем остались, можно сказать, монополисты. Поэтому сейчас сегмент «систем на кристалле» остался, возможно, единственным дружелюбным для новых компаний, считают некоторые эксперты.

Чего ждать в производстве чипов глобально

Самые современные полупроводниковые компоненты выпускают три корпорации: TSMC на Тайване, Samsung в Южной Корее и Intel в США. Причем последние,

судя по всему

, отстают не только в плане объемов (доля США в мировом производстве микросхем упала с 37% в 1990-м до 12% в 2021 году, по

данным

SIA), но и в техническом плане.

При этом производство чипов имеет решающее значение не только в базовых отраслях, но и в направлениях, которые являются ключом к экономическому и стратегическому лидерству: искусственный интеллект, 5G, робототехника.

Поэтому в США ждет одобрения законопроект стоимостью $55 миллиардов для поддержки местной индустрии, а ЕС может выделить более €43 миллиардов, чтобы к 2030 году производить в Европе 20% всех микросхем в мире (сейчас показатель не больше 10%). Однако, по крайней мере в плане обещаний, лидирует Китай — они планируют потратить на развитие отрасли $150 миллиардов — и Южная Корея, которая готова инвестировать $451 миллиард за 10 лет.

О будущем России в этой сфере недавно писал Forbes. Такие отечественные полупроводники как «Байкал» и «Эльбрус» целиком зависели от компонентов тайваньской TSMC. Новых поставщиков пока не нашлось, а собственные технологии еще не готовы их заменить.

Многие компании (в основном IT-корпорации) пытаются создавать чипы самостоятельно, чтобы меньше зависеть от упомянутых выше монополистов. Большое внимание сейчас уделяется графическим процессорам, потому что они лучше подходят для задач искусственного интеллекта. Среди тех, кто ведет разработки — Apple, Amazon, Alphabet (Google), Microsoft и 

даже Tesla

.

Однако все это может только снизить число инноваций, считает профессор Массачусетского технологического института Нил Томпсон, потому что делает технологию более разрозненной (знаменитый закон Мура об экспоненциальном росте мощности чипов каждые 24 месяца уже не работает). С другой стороны, не исключено, что ИИ, ради которых сейчас создают новые чипы, скоро будет проектировать их сам.

Подписывайтесь на нас в соцсетях, там конкурсы!

22.02.2023

10 функций, которые iPhone и Android украли друг у друга

09.02.2023

12 безумных гаджетов прошлого из Музея провалов

03.02.2023

ChatGPT — нейросеть, которая пишет тексты, в том числе на русском

26.01.2023

Тест про пушистиков: угадай породу кота из мема

19.01.2023

Компьютер геймера — на чем играют киберспортсмены?

12.01.2023

Оригинальные гаджеты с выставки CES 2023

29.12.2022

Лучшие научно-фантастические сериалы 2022 года

28.12.2022

Новогодний тест: как хорошо вы знаете атрибуты Нового года?

07.12.2022

Как проверить, что скидки в онлайн-магазине реальные?

24.11.2022

Ада Лавлейс — первая программистка в истории

06.11.2022

Играем в настольные игры викингов и древних славян

28.10.2022

Подборка крутых корейских сериалов 2021 и 2022 года

21.10.2022

Бои роботов не в кино, а в реальной жизни: как они устроены?

13. 10.2022

Наше будущее — киберпанк: что нужно знать о жанре

05.10.2022

Чем занимался офеня? Тест по старым профессиям

23.09.2022

Засланцы из космоса — лучшие фильмы про пришельцев

23.08.2022

Тест: помните, что делает этот гаджет из фильма?

04.08.2022

Как технологии в сельском хозяйстве меняют мир вокруг нас?

25.07.2022

Тест: проверьте, насколько хорошая у вас память

20.07.2022

Кольца и браслеты вместо ключа и банковской карты

06.07.2022

Пароли уходят в прошлое. Что с ними не так? И что будет вместо них?

28.06.2022

Задачки на логику: собеседование в IT-компанию

17.02.2022

Тест про Николаса Кейджа: угадай фильм по сюжету

Больше материалов

Что такое полупроводник и для чего он используется?

К

• Эндрю Золя

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это вещество, обладающее особыми электрическими свойствами, которые позволяют ему служить основой для компьютеров и других электронных устройств.

Обычно это твердый химический элемент или соединение, которое проводит электричество при определенных условиях, но не проводит электричество при других. Это делает его идеальной средой для управления электрическим током и повседневными электроприборами.

Вещество, которое может проводить электричество, называется проводником, а вещество, которое не может проводить электричество, называется изолятором. Полупроводники обладают свойствами, которые находятся между проводником и изолятором. Диод, интегральная схема (ИС) и транзистор сделаны из полупроводников.

Проводимость может варьироваться в зависимости от тока или напряжения, подаваемого на управляющий электрод, или от интенсивности облучения инфракрасным (ИК), видимым светом, ультрафиолетовым или рентгеновским излучением. Конкретные свойства полупроводника зависят от добавленных в него примесей, известных как примеси.

Как работают полупроводники?

Большинство полупроводников состоят из кристаллов, состоящих из нескольких материалов. Чтобы лучше понять, как работают полупроводники, пользователи должны понимать атомы и то, как электроны организуются внутри атома. Электроны располагаются в слоях, называемых оболочками внутри атома. Самая внешняя оболочка атома известна как валентная оболочка.

Электроны этой валентной оболочки образуют связи с соседними атомами. Такие связи называются ковалентными. Большинство проводников имеют только один электрон на валентной оболочке. Полупроводники, с другой стороны, обычно имеют четыре электрона в своей валентной оболочке.

Однако, если соседние атомы имеют одинаковую валентность, электроны могут связываться с валентными электронами других атомов. Всякий раз, когда это происходит, атомы организуются в кристаллические структуры. Мы делаем большинство полупроводников с такими кристаллами, в основном с кремниевыми кристаллами.

Интегральные схемы, такие как микросхемы, состоят из полупроводниковых материалов.

В чем разница между полупроводниками N-типа и P-типа?

Полупроводник N-типа переносит ток в основном в виде отрицательно заряженных электронов, подобно проводимости тока в проводе. Полупроводник P-типа переносит ток преимущественно в виде дефицита электронов, называемого дырками. Дырка имеет положительный электрический заряд, равный и противоположный заряду электрона. В полупроводниковом материале поток дырок происходит в направлении, противоположном потоку электронов.

Элементарные полупроводники включают сурьму, мышьяк, бор, углерод, германий, селен, кремний, серу и теллур. Кремний – наиболее известный из них, составляющий основу большинства интегральных схем.

Обычные полупроводниковые соединения включают арсенид галлия, антимонид индия и оксиды большинства металлов. Мы также широко используем арсенид галлия (GaAs) в малошумящих устройствах с высоким коэффициентом усиления и слабого сигнала.

Полупроводниковое устройство может выполнять функцию оригинальной вакуумной лампы, но с объемом в сотни раз больше. Подобно микропроцессорному чипу, одна ИС может выполнять работу набора вакуумных ламп, которые заполнили бы большое здание и потребовали бы собственной электростанции.

Что такое полупроводниковый чип?

Между проводником и изолятором находится полупроводниковое вещество. Он контролирует и управляет потоком электрического тока в электронном оборудовании и устройствах. В результате это популярный компонент электронных микросхем, предназначенных для вычислительных компонентов и различных электронных устройств, включая твердотельные накопители.

Что такое радиочастотный полупроводник?

Радиочастотный (РЧ) полупроводник — это устройство, используемое для включения или выпрямления питания в электронных устройствах. Радиочастотные полупроводники работают в диапазоне радиочастот от 3 кГц до 300 ГГц.

К твердотельным относятся электронные компоненты, устройства и системы, полностью основанные на полупроводниковых материалах.

Что такое полупроводниковый оптический усилитель?

Полупроводниковый оптический усилитель (SOA) — это элемент, содержащийся в полупроводниках, который усиливает свет. Пользователи могут найти SOA в модулях оптических приемопередатчиков, используемых для обеспечения связи между центрами обработки данных.

В этом сценарии SOA усиливает оптический сигнал, используемый для связи Ethernet. Такой подход помогает компенсировать потери при передаче.

В чем разница между собственным и внешним полупроводником?

Основное различие между собственными и внешними полупроводниками заключается в их форме. Например, собственные полупроводники имеют чистую форму и состоят только из одного вида материала. К ним не добавляются какие-либо примеси.

Напротив, внешние полупроводники нечисты. Внешние полупроводники состоят из нескольких собственных полупроводников с добавлением других веществ для изменения их свойств. Эти вещества обычно являются легирующими трехвалентными или пятивалентными примесями.

Что такое сказочный полупроводник?

Термин «басня» — не путать с полупроводниковой фабрикой — описывает компании, которые разрабатывают, производят и продают аппаратное обеспечение и полупроводниковые микросхемы, но не производят свои собственные кремниевые пластины или микросхемы. Вместо этого они передают производство литейному цеху или другому производственному предприятию.

Двумя распространенными типами твердотельной памяти (построенной на полупроводниковых материалах) являются флэш-память NOR и NAND, как показано в видео выше.

См. также биполярный транзистор и полевой транзистор . Изучите это руководство по архитектуре, типам и продуктам флэш-памяти .

Последнее обновление: ноябрь 2021 г.

Продолжить чтение о полупроводниках

• Новые процессоры Intel Ice Lake повышают производительность и безопасность

• Поставки ПК в США растут, несмотря на нехватку чипов

• Нехватка микросхем приводит к росту цен на ПК и времени ожидания

• ЦП и микропроцессор: в чем разница?

• 4 тенденции, стимулирующие эволюцию сетевого оборудования

распознавание образов

Распознавание изображений в контексте машинного зрения — это способность программного обеспечения идентифицировать объекты, места, людей, надписи и действия на цифровых изображениях.

Сеть

• WAN (глобальная сеть)

  Глобальная вычислительная сеть (WAN) — это географически распределенная частная телекоммуникационная сеть, которая соединяет между собой несколько локальных . ..

• SD-ветка

  SD-филиал — это единая автоматизированная централизованно управляемая программно-ориентированная платформа, заменяющая или дополняющая существующий филиал …

• сетевой протокол

  Сетевой протокол — это набор установленных правил, которые определяют, как форматировать, отправлять и получать данные, чтобы компьютерная сеть …

Безопасность

• Альянс облачной безопасности (CSA)

  Альянс по безопасности облачных вычислений (CSA) — это некоммерческая организация, которая продвигает исследования передовых методов обеспечения безопасности облачных …

• квантовое превосходство

  Квантовое превосходство — это экспериментальная демонстрация доминирования и преимущества квантового компьютера над классическими компьютерами с помощью …

• антивирусное программное обеспечение (антивирусная программа)

  Антивирусное программное обеспечение (антивирусная программа) — программа обеспечения безопасности, предназначенная для предотвращения, обнаружения, поиска и удаления вирусов и других. ..

ИТ-директор

• сделка

  В вычислениях транзакция представляет собой набор связанных задач, рассматриваемых как одно действие.

• бережливое управление

  Бережливое управление — это подход к управлению организацией, который поддерживает концепцию постоянного совершенствования, долгосрочного …

• идентификатор устройства (идентификация устройства)

  Идентификатор устройства (идентификация устройства) — это анонимная строка цифр и букв, которая однозначно идентифицирует мобильное устройство, такое как …

HRSoftware

• кадровый резерв

  Кадровый резерв — это база данных кандидатов на работу, которые могут удовлетворить немедленные и долгосрочные потребности организации.

• разнообразие, равенство и инклюзивность (DEI)

  Разнообразие, равенство и инклюзивность — термин, используемый для описания политики и программ, которые способствуют представительству и . ..

• пассивный кандидат

  Пассивный кандидат (пассивный кандидат на работу) — это любой работник, который не ищет работу активно.

Служба поддержки клиентов

• лид, квалифицированный продуктом (PQL)

  Лид, квалифицированный по продукту (PQL), — это физическое или юридическое лицо, которое получило выгоду от использования продукта в результате бесплатного …

• квалифицированный маркетолог лид (MQL)

  Квалифицированный маркетолог (MQL) — это посетитель веб-сайта, уровень вовлеченности которого указывает на то, что он может стать клиентом.

• успех клиента

  Успех клиента — это стратегия, направленная на то, чтобы продукция компании соответствовала потребностям клиента.

Что такое полупроводники? : Hitachi High-Tech Corporation

• Родственное содержание

  • 4. История полупроводников
  • 5. Интегральная схема (ИС)
  • 2. Полупроводники в быту
  • 6. Полупроводниковые силовые устройства и МЭМС
  • 1. Свойства полупроводников
  • 3. Кремний полупроводниковый материал

1. Дом
2. Знания
3. Оборудование для производства полупроводников
4. Добро пожаловать в «Комнату полупроводников».
5. Что такое полупроводники?

Полупроводники обладают особыми электрическими свойствами. Вещество, которое проводит электричество, называется проводником, а вещество, которое не проводит электричество, называется изолятором. Полупроводники — это вещества со свойствами где-то между ними. ИС (интегральные схемы) и электронные дискретные компоненты, такие как диоды и транзисторы, изготовлены из полупроводников. Распространенными элементарными полупроводниками являются кремний и германий. Кремний хорошо известен из них. Кремний образует большинство ИС. Обычными полупроводниковыми соединениями являются арсенид галлия или антимонид индия.
Полупроводники стали неотъемлемой частью многих электронных устройств, а также социальной инфраструктуры, поддерживающей нашу повседневную жизнь.
Полупроводники играют важную роль в управлении оборудованием в различных областях, таких как эксплуатация кондиционеров при комфортной комнатной температуре, повышение безопасности автомобилей, лазерная терапия в передовой медицине и многих других. Кроме того, достижения в области полупроводниковых технологий привели к повышению эффективности систем, миниатюризации и энергосбережению, что, в свою очередь, помогает сохранить глобальную окружающую среду в дополнение к обеспечению безопасной и комфортной жизни и созданию процветающего будущего.
Полупроводники были открыты еще в 19 веке. В 1940-х годах были изобретены транзисторы. Радиоприемники, в которых до этого использовались электронные лампы, были значительно уменьшены в размерах и стали портативными.
Широко известным полупроводником является кремний. Электронные компоненты, использующие полупроводники, называются полупроводниковыми устройствами, в том числе ИС, которая представляет собой интегральную схему транзисторов. Полупроводниковые устройства, установленные во многих электронных устройствах, являются важными электронными компонентами, которые поддерживают нашу повседневную жизнь.

Содержание

Свойства полупроводников

Знакомит со свойствами полупроводников, которые обладают некоторыми специфическими электрическими свойствами.

Полупроводники в повседневной жизни

Знакомит с полупроводниковыми способами используются в повседневной жизни.

полупроводниковый материал кремний

Кремний является наиболее широко используемым материалом в полупроводниках.

История полупроводников

Знакомит с историей полупроводников, которые сейчас используются в каждом уголке нашего общества.

Интегральная схема (ИС)

Интегральная схема (ИС) представляет собой электронное устройство, состоящее из множества полупроводниковых компоненты с функциями на кремниевом полупроводнике подложка.

Полупроводниковые силовые устройства и МЭМС

Представляет силовые устройства и МЭМС.

1. Свойства полупроводников
2. Полупроводники в повседневной жизни
3. Кремний полупроводниковый материал
4. История полупроводников
5. Интегральная схема (ИС)
6. Semiconductor
   Силовые устройства и МЭМС

1. Процесс производства полупроводников
2. Полупроводник
   — Метрология и контроль
3. Semiconductor
   — Точность и прецизионность
4. CD-SEM — Что такое критический размер SEM?
5. Система контроля дефектов пластин
6. Обзор SEM
   — Что такое Обзор SEM?
7. Система травления
   — Что такое система травления?

1. Глоссарий

Ссылки по теме

Оборудование для производства полупроводников

Индекс по устройствам: Hitachi High-Tech

Полевое решение

Полупроводниковая комната

Связанная информация

Свяжитесь с нами: Оборудование для производства полупроводников

Связаться с нами

Предыдущая страница

Наверх

Родственное содержание

• 4.