|
Transistorn
En transistor är tillverkad av ett halvledarmaterial och används
till exempel som förstärkare eller switch. Transistorn
är våran allra viktigaste halvledarkomponent och är
byggstenen i all modern elektronik. Transistorer används både
som enstaka komponenter och i grupper om miljontals transistorer
som kapslas in och integreras i en krets. En transistor består
av en halvledarbricka med tre elektroniska anslutningar. Dessa tre
heter kollektor, bas och emitter. Bas-emitter spänningen bestämmer
kollektorströmmen, kollektorströmmen är nästan
helt oberoende av kollektorspänningen. Basströmmen är
betydligt mindre än kollektorströmmen. Transistorn är
vad man kan kalla en spänningsstyrd strömkälla.
År 1948 offentliggjordes upptäckten av den så kallade
transistoreffekten av Walter Brattain, John Bardeen och William
Shockley på Bell Laboratories. Transistoreffekten innebar
att genom att placera två spetskontakter nära varandra
på en halvledarkristall skapade man en halvledarkomponent
som kunde användas som förstärkare. Transistorn fick
sitt namn efter transfer resistor, eftersom förhållandet
mellan kollektorresistansen och emitterresistansen i en transistor
bestämmer förstärkningen. Spetstransistorn (som var
den typ av transistor Brattain, Bardeen och Shockley hade byggt)
ersattes efter en kort tid av skikttransistorn som var lättare
att tillverka. Den första fungerande fälteffekttransistorn
kom inte ut förrän 1953 men patent på fälteffekten
hade redan tagits på 1930-talet. Den första fälteffekttransistorn
hade ett styre av pn-typ. År 1960 började fälteffekttransistorer
med isolerat styre att tillverkas. Denna transistortyp är idag
den helt dominerande typen av transistorn och används i nästan
alla integrerade kretsar.
Transistorer är antingen bipolära eller unipolära.
I en bipolär transistors strömtransport deltar både
så kallade positivt laddade hål och negativt laddade
elektroner - därav benämningen bipolär som betyder
tve eller två. I en unipolär transistor däremot,
deltar bara en typ av laddningsbärare nämligen majoritetsbärarna
i kanalen mellan emitter och kollektor. När man talar om transistorer
gäller det vanligen bipolära transistorer, unipolära
transistorer benämns som fälteffekttransistorer. En bipolär
transistor med p-dopad emitter och kollektor och med en n-dopad
bas kallas pnp-transistor. En bipolär transistor med n-dopad
emitter och kollektor och med en p-dopad bas kallas npn-transistor
som är den vanligaste typen av bipolär transistor. Unipolära
transistorer brukar indelas i tre grupper, beroende på vilken
typ av styre som används. Det finns så kallat isolerat
styre, pn-styre och Schottky-styre.
Källor
Nationalencyklopedin
|
|
|
|
Dioden
Dioden är en halvledarkomponent som används huvudsakligen
som likriktare och detektor i elektriska kretsar. En diod har två
elektroder, anod och katod. Den består av en halvledare med ett område
av p-typ och ett av n-typ, en så kallad pn-övergång. Dioden
leder ström när spänningen genom den överstiger en viss
tröskel, i kiseldioder ca 0,7 V. Dock måste strömkällan
vara kopplad på rätt håll, det vill säga, när
positiv spänning uppstår mellan anod och katod. I backriktningen
uppstår negativ spänning mellan anod och katod och dioden leder
då inte ström, bortsett från en liten så kallad läckström,
man säger att dioden spärrar. Vid för stor backspänning
(även kallat genombrottsspänning) börjar dioden leda kraftigt
om inte en resistor begränsar strömmen. Dioder kan användas
både som diskreta komponenter och som byggelement i integrerade kretsar.
Det finns dioder som är specialbyggda för olika ändamål,
till exempel zenerdioder för spänningsreglering, varaktordioder
för frekvensavstämning i radio och TV-apparater, tunneldioder
för oscillatorer samt pin-dioder, step-recovery-dioder, Gunn-dioder
och lavindioder för mikrovågstillämpningar. På grund
av att pn-övergångar är ljuskänsliga kan de användas
som fotodioder och solceller. Vissa pn-övergångar, tillverkade
i speciella halvledarmaterial (som galliumsenid och galliumsenidfosfod)
utsänder ljus när en ström skickas i framriktningen. Dessa
dioder använder man som lysdioder (LED, som är engelska för
Light Emitting Diode) och som diodlasrar. Dioder används också
i integrerade kretsar som ingångsskydd mot för stora spänningar.
Likriktade elektronrör använde namnet diod innan halvledarteknikens
genombrott.
Diodlasrar
En diodlaser är ett diodliknande halvledararrangemang med dopat
material i vilket laserverkan kan uppkomma. Halvledarmaterial som är
vanliga vid den här typen av tillämpningar är galliumarsenid
och aluminium-galliumarsenid. Utvecklandet av diodlasrar har pushat framåt
på grund av behoven av det inom optisk fiberkommunikation och optisk
informationslagring. Diodlasrar används också i alla våra
CD-spelare, streckkodsläsare i snabbköpskassor mm. De är
mycket frekvensskarpa men har samtidigt en varierbar frekvens. Detta medför
att man mer och mer utnyttjar diodlasrar vid analys av luftföroreningar.
Fotodiod
En diod som är ljuskänslig och används som fotodetektor.
Fotodioder är känsliga för infrarött och synligt ljus.
Den används också som solcell tack vare dess förmåga
att lämna ifrån sig ström även utan pålagd spänning. |
|