Produk semikonduktor meliputi segala-galanya daripada diod asas dan transistor kepada litar bersepadu kompleks dan mikropemproses. Produk ini memainkan peranan penting dalam peranti elektronik, termasuk transistor untuk menguatkan dan menukar arus, diod untuk membetulkan dan menstabilkan voltan, dan peranti memori seperti DRAM dan memori kilat untuk menyimpan dan memproses data. Litar bersepadu, seperti mikropemproses dan cip komunikasi, adalah teras teknologi elektronik moden, membolehkan pemprosesan data dan fungsi komunikasi yang kompleks. Kemajuan teknologi pembuatan dan pembungkusan semikonduktor telah menjadikan produk ini lebih cekap dan kecil, memacu pembangunan keseluruhan industri elektronik.
peranti semikonduktor
transistor
Transistor ialah komponen teras teknologi semikonduktor, digunakan secara meluas dalam litar penguatan dan pensuisan. Jenis utama termasuk transistor kesan medan (FET) dan transistor bipolar (BJT). Transistor kesan medan menguasai litar digital dan analog kerana impedans input yang tinggi dan ciri penggunaan kuasa yang rendah. Sebagai contoh, transistor kesan medan semikonduktor oksida logam (MOSFET) adalah asas litar bersepadu moden. Transistor bipolar masih penting dalam penguatan kuasa dan aplikasi frekuensi tinggi kerana keupayaan pensuisan berkelajuan tinggi dan kapasiti membawa arus yang tinggi.
diod
Diod adalah peranti semikonduktor yang paling asas, terutamanya digunakan untuk pengaliran arus satu arah. Jenis biasa termasuk diod penerus dan pengawal selia voltan. Diod penerus biasanya digunakan untuk menukar arus ulang alik kepada arus terus, manakala pengawal selia voltan digunakan untuk mengekalkan tahap voltan yang stabil dan mengelakkan voltan lampau litar. Parameter utama diod ini termasuk arus hadapan, voltan pecahan terbalik, penggunaan kuasa dan kelajuan pensuisan.
Peranti optoelektronik
Peranti optoelektronik ialah cabang penting teknologi semikonduktor, terutamanya termasuk diod pemancar cahaya (LED) dan peranti fotosensitif. LED digunakan secara meluas dalam teknologi pencahayaan dan paparan kerana kecekapan tinggi, jangka hayat yang panjang dan kebolehpercayaan. Peranti fotosensitif seperti fotodiod dan fototransistor memainkan peranan penting dalam kawalan automatik dan sistem komunikasi.
Peranti storan
Peranti memori adalah teras teknologi penyimpanan data, termasuk memori capaian rawak dinamik (DRAM) dan memori kilat. DRAM digunakan secara meluas sebagai ingatan utama dalam sistem komputer kerana kelebihan prestasi berkelajuan tingginya. Memori kilat, dengan ciri tidak meruap dan berketumpatan tinggi, mendominasi dalam peranti mudah alih dan pemacu keadaan pepejal. Parameter utama peranti storan ini termasuk kapasiti storan, kelajuan baca dan tulis, penggunaan kuasa dan jangka hayat.
Apabila mereka bentuk peranti semikonduktor, pemilihan bahan, proses pembuatan dan prestasi elektrik adalah pertimbangan utama. Sebagai contoh, bahan silikon mendominasi peranti semikonduktor kerana keberkesanan kos dan proses pembuatan yang matang. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan teknologi, bahan lain seperti galium arsenide telah menunjukkan prestasi cemerlang dalam aplikasi tertentu. Apabila memilih peranti semikonduktor, sebagai tambahan kepada parameter teknikal yang dinyatakan di atas, kos, saiz, dan kebolehpercayaan juga perlu dipertimbangkan.
litar bersepadu
mikropemproses
Mikropemproses ialah otak peranti pengkomputeran moden, bertanggungjawab untuk memproses arahan dan mengawal perkakasan lain. Prestasi mereka biasanya diukur dengan bilangan teras, kelajuan jam (biasanya dalam julat GHz), penggunaan kuasa (dari beberapa watt hingga puluhan watt), dan teknologi proses (seperti 7 nanometer, 5 nanometer). Mikropemproses berprestasi tinggi menghadapi cabaran dalam penggunaan kuasa dan penyejukan, memerlukan penyelesaian penyejukan yang cekap.
Cip simpanan
Cip storan ialah komponen utama storan data, termasuk memori capaian rawak statik (SRAM) dan memori capaian rawak dinamik (DRAM). SRAM mempunyai kelebihan kelajuan tinggi dan kependaman rendah, tetapi kosnya tinggi dan kapasitinya kecil. DRAM menyediakan kapasiti storan yang lebih besar dan kos yang lebih rendah, tetapi dengan kelajuan yang lebih perlahan dan penggunaan kuasa yang lebih tinggi. Parameter utama cip storan termasuk kapasiti storan (dari beberapa MB hingga beberapa GB), masa capaian (dalam nanosaat) dan penggunaan kuasa (dari beberapa miliwatt hingga beberapa watt).
Cip komunikasi
Cip komunikasi digunakan untuk memproses isyarat komunikasi wayarles atau berwayar, dan kuncinya adalah untuk menyokong piawaian komunikasi yang berbeza, seperti 5G, Wi Fi, Bluetooth, dll. Penunjuk prestasi cip ini termasuk kelajuan penghantaran (Mbps atau Gbps), kekerapan julat, nisbah kecekapan tenaga (diukur dalam penggunaan tenaga setiap bit), serta piawaian dan protokol komunikasi yang disokong.
Cip analog
Cip analog menukar antara isyarat digital dan analog, termasuk penukar analog-ke-digital (ADC) dan penukar digital kepada analog (DAC). Kunci prestasinya terletak pada kelajuan penukaran (bilangan sampel sesaat), ketepatan (bilangan bit), penggunaan kuasa (biasanya dalam miliwatt), dan tahap hingar (biasanya dinyatakan dalam nisbah isyarat-ke-bunyi). Cip analog memainkan peranan penting dalam pemprosesan isyarat dan antara muka sensor.
Cip isyarat bercampur
Cip isyarat campuran menggabungkan litar analog dan digital, mampu memproses isyarat analog dan menggunakannya dalam sistem digital. Cip jenis ini amat penting dalam telefon mudah alih, elektronik pengguna dan elektronik automotif. Parameter utama mereka termasuk tahap penyepaduan, penggunaan kuasa dan saiz (biasanya dalam milimeter) ² Pengiraan dan kos. Cip isyarat campuran memerlukan reka bentuk yang tepat untuk memastikan bahagian analog dan digital tidak mengganggu antara satu sama lain.
Reka bentuk dan pembuatan litar bersepadu adalah proses yang sangat kompleks dan mahal yang memerlukan bahan termaju seperti silikon dan galium arsenide, serta teknologi pembuatan termaju seperti litografi ultraungu dalam. Dengan perkembangan teknologi, saiz litar bersepadu terus mengecil dan prestasi terus bertambah baik, tetapi pada masa yang sama, mereka juga menghadapi cabaran seperti kos, kerumitan reka bentuk dan had fizikal.
