pooljuhtseadmete

Pooljuhtseadmed on elektroonikakomponendid, mis kasutavad pooljuhte materjale, peamiselt silikooni, selleks et kontrollida elektrivoolu. Pooljuhtide elektrilised omadused tulenevad dopingu ja p-n liidete võimalusest. Tänapäeva elektroonikas on pooljuhtseadmed lülitite, võimendite, sensorite ja teiste süsteemikomponentide põhielemendid, mis võimaldavad signaalide töötlemist, lülitumist ja energiasäästu.

Peamised pooljuhtseadmete tüübid on diodid, transistorid ja integreeritud kiibid (IC-d). Diodid juhivad voolu ühes suunas ning neid kasutatakse peamiselt elektriliste signaalide reguleerimisel ja LED-ide tekitamisel. Transistorid (BJT ja FET-id, sealhulgas MOSFET-id) toimivad lülititena ja signaali võimenditena. Integreeritud kiibid koondavad mitmesuguseid seadmeid ühte kiibisse ning moodustavad tihti suure hulga komponentide koosluse.

Pooljuhtide tootmine toimub spetsiaalsetes tehastes (fab'id), kus kiibid valmistatakse puhtas ruumis. Protsess hõlmab oksüdeerimist, dopimist (diffusioon või ion implantatsioon), fotolitograafiat, etšimist, metalliseerimist ja pakendamist. Iga kiip testitakse ning kvaliteedi tagamiseks rakendatakse täiendavad kontrollid.

Pooljuhtseadmete rakendused on laiad: arvutite ja side-tehnoloogia komponendid, tarbeelektroonika, autoelektronika, tööstus- ja meditsiiniseadmed ning sensorid ja optoelektronika.

Ajaloos algas pooljuhtide areng transistorite avastamisest 1947 ning integreeritud skeemide loomest 1958–1959. Seejärel tõstis tiheduse kasv ja Moore'i seadus võimalusi järjest väikesemate ja võimsamate kiipide jaoks. Tänapäeval suunab tehnoloogia areng mitmekesistumine, heterogeenne koostöö ja uute materjalide kasutuselevõtt, sealhulgas SiC ja GaN kõrg- ja suurvõimsus rakendustes.