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大家都知道半導體,但半導體元件有哪些?

2018 年 11 月 15 日


要了解積體電路(IC)的組成,就必須先學習「半導體元件」,就好像要了解生物體,就必須先學習「細胞」一樣;「半導體元件」是組成積體電路(IC)的最小單位,而「細胞」是組成生物體的最小單位;「不同的半導體元件」排列組合形成不同功能的積體電路(IC),「不同的細胞」排列組合形成不同種類的生物體。

電的主動元件(Active device)

主動元件泛指有參與電訊號調變的電子元件,所謂「有參與電訊號調變」是指可以控制電子(電洞)導通(代表 1)或不導通(代表 0)的電子元件,這種元件通常也具有放大或減小電訊號的功能,主要分為下列兩大類,如<圖一>所示:

➤二極體(Diode):利用「順接」與「逆接」控制電子可導通與不可導通,一般應用在製作「類比積體電路」,作為整流電路將交流電(AC)轉換成直流電(DC),但是大部分的積體電路(IC)使用電晶體來製作。
➤電晶體(Transistor):可以做為「開關(Switch)」或「放大器(Amplifier)」兩種功能不同的元件,開關是利用外加電壓控制電子(電洞)可導通(代表1)與不可導通(代表0),主要應用在「數位積體電路」,例如:處理器(CPU)、記憶體(RAM 或 ROM)等;放大器則是利用電晶體的元件特性使較小的輸入電壓或電流轉變成較大的輸出電壓或電流,使原始訊號放大,主要應用在「類比積體電路」,例如:功率放大器(Power amplifier)、音訊放大器(Audio amplifier)。

  • 場效電晶體(FET:Field Effect Transistor):例如 MOSFET、MESFET、HEMT 等元件。
  • 雙極性接面電晶體(BJT:Bipolar Junction Transistor):例如 BJT、HBT 等元件。
  • 混合型電晶體:將場效電晶體(FET)與雙極性接面電晶體(BJT)結合起來形成混合型電晶體,例如 BiCMOS 等元件。

電的被動元件(Passive device)

被動元件泛指沒有參與電訊號調變的電子元件,所謂「沒有參與電訊號調變」是指無法控制電子(電洞)導通或不導通,換句話說,被動元件只是單純地讓電子(電洞)通過,但是在電子(電洞)通過被動元件的過程中可能會產生一些電場或磁場的效應,主要分為電阻、電容、電感三種,如<圖一>所示。

知識力》授權轉載

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