Жартылай өткізгіш электроника: транзисторлар, диодтар, интегралды схемалар туралы. Қатты күйдегі технологияның тарихы мен артықшылықтары. SEO үшін оптимизацияланған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Жартылай өткізгіш компоненттері бар электроника. Қатты күйдегі электроника – жартылай өткізгіш электроника: транзисторлар, диодтар және интегралды схемалар (IC) сияқты жартылай өткізгіш құрылғыларын пайдаланатын электрондық жабдықтар. Бұл термин сондай-ақ, қозғалмалы бөліктері жоқ жартылай өткізгіш электроникасы, қозғалмалы бөліктері бар құрылғыларды алмастыратын құрылғыларға қатысты да қолданылады, мысалы, қозғалмалы қолды электромеханикалық реленің орнына транзисторлық коммутаторлар қолданылатын қатты күйдегі реле немесе қатты күйдегі диск (SSD) – компьютерлерде айналатын дискіде деректерді сақтайтын қатты дискілердің орнына қолданылатын жартылай өткізгіш жадтың түрі.
Electronics with semiconductor components
Solid state electronics are semiconductor electronics: electronic equipment that use semiconductor devices such as transistors, diodes and integrated circuits (ICs). The term is also used as an adjective for devices in which semiconductor electronics that have no moving parts replace devices with moving parts, such as the solid state relay in which transistor switches are used in place of a moving arm electromechanical relay, or the solid state drive (SSD) a type of semiconductor memory used in computers to replace hard disk drives, which store data on a rotating disk.
Тарих
"Қатты күй" термині осы жаңа технологияны ерекшелеу үшін 1960 жылдары жартылай өткізгіштер дәуірінің басында кеңінен танымал болды. Жартылай өткізгіш құрылғы кремний сияқты жартылай өткізгіш материалдың қатты кристалды бөлігінде электрон немесе бос орын қозғалысы арқылы электр тогын басқару принципінде жұмыс істейді, ал оның орнын бастан алған термоэлектрондық вакуумдық түтіктер герметикалық түтікшедегі вакуумда электрон немесе ион тогын басқару арқылы жұмыс істейтін. Алғашқы қатты күйлік электрондық құрылғы – 1904 жыл шамасында ойлап табылған «мысық мұртымен детектор» (мысық мұрты диоды), бірақ қатты күйлік электроника 1947 жылы транзистордың изобретениясымен басталды. Оған дейін барлық электрондық жабдықтарда вакуумдық түтіктер қолданылды, себебі вакуумдық түтіктер – барлық электроника үшін маңызды қабілет, сигналды күшейтуге мүмкіндік беретін жалғыз электрондық компоненттер еді. 1947 жылы Уильям Шоклидің жетекшілігіндегі Bell Laboratories зертханасында Джон Бардин мен Уолтер Хаузер Браттейн изобретения жасаған транзистор да сигналды күшейте алатын және вакуумдық түтіктерді ығыстырды. Алғашқы транзисторлық Hi-Fi жүйесі GE компаниясының инженерлерімен әзірленді және 1955 жылы Филадельфия университетінде көрсетілді. Коммерциялық өндіріс тұрғысынан алғанда, Fisher TR 1 – 1956 жылдың ортасында қолжетімді болған алғашқы «толығымен транзисторлық» алдын ала күшейткіш болды. 1961 жылы Transis tronics компаниясы қатты күйлік күшейткіш TEC S 15-ті шығарды. 1960-1970 жылдардағы ауыр, нәзік және көп энергия жұмсайтын вакуумдық түтіктерді транзисторлармен алмастыру технологияда ғана емес, адамдардың күнделікті әдеттерінде де революция жасады, транзисторлық радио, кассеттік плеер, ұялы телефон және кварцты сағат сияқты тұтынушыларға арналған алғашқы портативтік электрониканы, сондай-ақ алғашқы практикалық компьютерлер мен ұялы телефондарды жасауға мүмкіндік берді. Қатты күйлік электрондық құрылғылардың басқа мысалдары – микропроцессорлық чип, жарықдиодты (LED) шам, күн батареясы, камераларда қолданылатын зарядты байланыстырылған құрылғы (CCD) бейне сенсоры және жартылай өткізгіш лазер. Сондай-ақ 1960 және 1970 жылдары теледидар өндірушілері вакуумдық түтіктерден жартылай өткізгіштерге көшті және катодты сәулелі түтік (CRT) әлі де вакуумдық түтік болса да, өнімдерін «100% қатты күй» деп жарнамалады. Бұл тек шассидің 100% қатты күйде екенін, CRT-ны есепке алмағанда білдірді. Алғашқы жарнамаларда бұл айырмашылық нақты көрсетілген, бірақ кейінірек жарнамалар аудитория бұл туралы біледі деп есептеді және оны жай ғана «100% қатты күй» деп қысқартты. Жарықдиодты (LED) дисплейлерді шын мәнінде 100% қатты күйде деп айтуға болады.
The term solid state became popular at the beginning of the semiconductor era in the 1960s to distinguish this new technology. A semiconductor device works by controlling an electric current consisting of electrons or holes moving within a solid crystalline piece of semiconducting material such as silicon, while the thermionic vacuum tubes it replaced worked by controlling a current of electrons or ions in a vacuum within a sealed tube. Although the first solid state electronic device was the cat's whisker detector, a crude semiconductor diode invented around 1904, solid state electronics started with the invention of the transistor in 1947. Before that, all electronic equipment used vacuum tubes, because vacuum tubes were the only electronic components that could amplify—an essential capability in all electronics. The transistor, which was invented by John Bardeen and Walter Houser Brattain while working under William Shockley at Bell Laboratories in 1947, could also amplify, and replaced vacuum tubes. The first transistor hi fi system was developed by engineers at GE and demonstrated at the University of Philadelphia in 1955. In terms of commercial production, The Fisher TR 1 was the first "all transistor" preamplifier, which became available mid 1956. In 1961, a company named Transis tronics released a solid state amplifier, the TEC S 15. The replacement of bulky, fragile, energy hungry vacuum tubes by transistors in the 1960s and 1970s created a revolution not just in technology but in people's habits, making possible the first truly portable consumer electronics such as the transistor radio, cassette tape player, walkie talkie and quartz watch, as well as the first practical computers and mobile phones. Other examples of solid state electronic devices are the microprocessor chip, LED lamp, solar cell, charge coupled device (CCD) image sensor used in cameras, and semiconductor laser. Also during the 1960s and 1970s, television set manufacturers switched from vacuum tubes to semiconductors, and advertised sets as "100% solid state" even though the cathode ray tube (CRT) was still a vacuum tube. It meant only the chassis was 100% solid state, not including the CRT. Early advertisements spelled out this distinction, but later advertisements assumed the audience had already been educated about it and shortened it to just "100% solid state". LED displays can be said to be truly 100% solid state.