应选择何种半导体？

 

由于半导体的存在，人们才可以利用其依赖的大多数技术。半导体组合了导体和绝缘体的特性，允许其用于多种电子应用的组合。半导体的历史可以追溯至十九世纪初期，但直至二十世纪，半导体才开始真正被开发成为我们今天不可或缺的元件类型。

何谓半导体？

大多数半导体都采用天然元素制作，例如硅、锗以及其他物质，通过掺杂剂混合。由此可以展示其关于导电性的具体质量，使其适合于不同应用。

大多数半导体在结构上属于晶体。利用构成半导体材料的原子结构，工程师可以增强半导体的导电和绝缘特性，获得其需要的确切特性。随着时间的推移，开发新半导体已经成为最活跃的科研领域之一。几十年来，通过持续改进各种半导体功能的应用能力，世界爆发了多次技术革命，同样重要的是，这些技术革命产生了各种大众消费品，即人人都有能力购买和利用的消费品。然而，这一技术魔法中很多都来源于相对简单的装置，通过不断扩张来制造我们今天使用的机器。

当半导体应用于晶体管时，首次在世界上造成轰动，基本上淘汰了电子管的需求。随着时间的推移，可以安装在一个单一集成电路上的晶体管数量大量增加，最终形成了我们今天拥有的强大64位处理器。

随着托马斯-摩尔的理论发展，可以安装在一块芯片上的晶体管数量将会不断增加。自从二十世纪六十年代以来，所谓的摩尔定律已经证明非常正确，可以安装在芯片上的晶体管数量每两年翻一番。这些晶体管和安装晶体管的芯片没有半导体是不可能的，其实现了对于电流量的准确控制。

利用半导体，电力工程师可以使用很少电能来控制放大以及其他电力应用。由此我们可以将其用作一种开关，提供晶体管基础以及很多其他类型的电器元件，为计算机革命以及其中使用的所有技术发挥重要作用。

如果半导体在其使用的元件中被分离观察，我们将会更容易理解。市场上有很多类型，他们的应用也多种多样。

半导体存在哪些类型？

以下列出了几种最普遍使用的半导体及其应用。

放大器：半导体可用于多种放大器。光学放大器是其一个示例。这些设备普遍应用于物理和光学应用中。应用半导体的光学放大器能够放大光，而无须首先将其转换为电流。

比较仪：比较仪通常用于模拟-数字转换以及其他一些应用中。这些装置能够接受两种独立电流或者两种独立电压，并基于两种电流中较大者来开关其输出电压。

音频处理器电路：半导体可用于很多不同类型的音频处理电路。这些电路可用于模拟-数字转换，可用于记录和现场声音复制。

芯片编程：芯片编程器是一些可用于非挥发性的数字电路。这些装置通过引脚与电路连接，可以使电路按照需要编程。在大多数情况下，这些电路可以与台式电脑共同使用。

紫外线擦除器：紫外线擦除器可以与电可编程序只读存储器（EPROM）存储器共同使用。EPROM可以用于变更装置中的电容电荷，允许EPROM存储器按照需要重新编程。这些装置早已经问世，并非最新技术。

时钟：有两种主要应用采用半导体作为时钟。第一个应用是我们都熟悉的墙上挂钟。第二个应用是电脑。电脑功能的时钟旨在协调电脑必须实施的不同任务。半导体可以用于构建超快时钟，可以在现代计算机中协调所有复杂动作。这些半导体可以适用于不同应用的不同频率。

计时控制电路：计时控制电路属于计算机集成元件。这些装置可以协调计算机运行涉及的不同任务。此外，这些电路还可以应用于其他目的，例如协调机器以及其他任务。

频率控制电路：频率控制电路通常见于无线电应用。通过这些电路可以确保接收器与发射器的频率一致，由此可以减少可能两者之间产生的任何误差。频率控制电路还在电视机中用于同一目的。其基本功能之一是控制称为频率漂移的现象。

晶体：大多数半导体实际上都属于晶体。其中绝大多数具有金刚石晶格，由此给予其独特特性。半导体特性可以通过称为掺杂的流程更改，大多数半导体应用中都有掺杂过程。

振荡器：振荡器是一种能够产生波形的电路。振荡器周期性地产生波形，波形种类多样，其中包括正弦波、据此波、方波以及其他波形。振荡器可以用于从电脑到无线电再到乐器等各种设备之中。在无线电中，振荡器可以提供能够调谐无线电的电路。

调谐器：调谐器可以放大具体频率。在无线电中，共振器可以与振荡器配合使用。无线电中的谐振器在工作过程中可以不需要电容，这就是当您调刻度盘时将要改变的内容。共振器可以放大来自电容的正弦波。

数据转换器：数据转换器可以用于将一种数据类型转变为另外一种数据类型。您对此将会看到的一些普通应用都属于模拟-数字转换器和数字-模拟转换器。这些装置可以使很多功能成为可能，从重新灌制老唱片，由此可以实现声音清晰度的数字标准，到转换您通过麦克风向声音识别系统发送的声音信号。

离散半导体：离散半导体包括一系列不同装置，其中包括晶体管、半导体闸流管和二极管等等。这些构成了很多不同复杂电路的基础成分，例如构成计算机处理器的很多晶体管。

显示驱动器：没有显示驱动器，计算机就不会有如今的神奇功能。显示驱动器可以从您的计算机上将信息转换成可以在您屏幕上显示的项目。有多种不同的显示驱动器可以用于不同类型的屏幕和不同类型的装置。

控制器：控制器可以为您提供一个路径，用于在您的计算机和外部装置之间建立一个界面，允许您计算机的内部元件进行交流。例如，扩展卡通常被加装到计算机上，用于改善由控制器执行的功能。控制器通常执行的功能还包括，规范您的计算机获取其可用存储器的方式。

界面集成电路：界面集成电路装置可以在不同装置之间提供关联。您经常会看到USB技术以及LED、以太网控制器等其他技术中利用界面集成电路。

存储器芯片：没有半导体，存储芯片将是不可能的。这些可以提供不同类型的存储器，从允许计算机超速工作的RAM，到可以承载信息的ROM，甚至在电源休眠状态ROM也可以照常工作。记忆芯片属于市场上最持续改进的半导体技术。

电源管理集成电路：电源管理集成电路可见于一系列不同装置。可能在电池驱动的的装置中非常普遍，其用于辅助管理系统所使用的电源。例如，您会在智能电话等设备中找到这些电路的身影。这些电路还可用于电池充电应用和转换应用。

处理器：如果说到半导体特别显著和令人吃惊的应用就应该是处理器。处理器可以帮助计算机执行复杂计算，用最简单的话说就是使其可以工作。由于更多晶体管可以被置于一块单一芯片之上，处理器的功率在过去几十年中已经获得了突飞猛进的发展。由于具有较好的制造技术和较好的材料技术，计算机设计者和制造商可以在每一个单一年度中生产更强大的处理器。

微控制器：微控制器通常应用的功能是指操作机器时需要嵌入式机器的情况。其中很多基本上属于微型计算机，置入单一芯片空间之中。这些微型计算机也可以用于当今世界的医疗装置、您的汽车以及很多其他重要产品中。

可编程逻辑电路：可编程逻辑电路的应用涉及一个数字电路需要能够重新配置并处理不同任务的情况。这些电路不同于简单的逻辑闸，简单的逻辑闸具有固定并且不能改变的功能。可编程逻辑电路可以通过采用专业化的设备来更改，由此可以执行多种不同功能。

无线电频率：半导体可以用于多种不同应用，与无线电频率有关。它们被用来建立精确的调谐器，提供放大，实现数字到模拟的转换以及其他目的。半导体还促成了著名的晶体管收音机的诞生，最终使您能够享受身临其境的收音机感觉。

微波电路：半导体可以用于微波电路。该电路可以用于多种不同应用，包括噪音放大，能量放大等等。其也可用于人们每天都能够见到的蜂窝电话等装置，当然还有比较稀少的激光等装置。

半导体开发工具箱：通过半导体开发工具箱，电子工程师可以制作新产品，分析现有产品。他们一般包括一系列不同装置，例如检测器、用于评估电路的电路板、模拟器和仿真器等等。编程器通常被纳入这些工具箱中，电力工程师由此可以利用可编程的逻辑电路来制作新装置。这些装置通常用于定制的印刷电路板，因为可以更加轻松地添加和拆卸元件。

传感器集成电路：传感器集成电路是一个集成电路，可以用作某种类型的传感器。传感器装置可以接受一定量并将其转换为一种电子信号。该信号然后可以通过电子装置计量，为工程师或者在某些情况下为其他相关人员提供某种方式，用于量化某种物理特性。比如，电压表这种装置可允许个人测量范围广泛的不同电性能，包括阻抗，电压和电流。

标准逻辑：标准逻辑是指晶体管-晶体管逻辑，简称为TTL。对于半导体来说，半导体可以帮助实现将多种多样的元件置入一个单一芯片，使其可以制作更加复杂的标准逻辑驱动装置。标准逻辑包罗万象，从各种来自最简单的与非门和或非门的装置，到世界上最精密的计算机。由标准逻辑形成的多种进步离不开半导体灵活性及其可以用于不同应用的方式。

视频处理器电路：视频处理器电路是使您可以从您的计算机中提取信息，并在屏幕上看到它。多年来，这些设备已经大大改进，成为当今普遍使用的非常强大的3-D图形设备。半导体不仅仅可以使这些装置成为可能，制造半导体驱动装置的低成本使其能够适合大众的购买能力，使其可以在自己的电脑上拥有异常精密的视频显示装置。这都来自于视频处理电路，可以处理来自电脑上的信息，并转换成为人类能够读取的形式。