微电子器件概述
扫描二维码
随时随地手机看文章
微电子器件(英语:Microelectronic Devices)主要是指能在芯片上实现的电阻、电容、晶体管,有的特殊电路也将用到电感。
一种说法是,微电子器件常是指芯片中的线宽在一微米上下的器件,更小的称作纳米电子器件。微电子器件是利用微电子工艺技术实现的微型化电子系统芯片和器件,这样可以使电路和器件的性能、可靠性大幅度提高,体积和成本大幅度降低。
晶体管(英语:transistor),早期音译为穿细丝体,是一种固体半导体器件,可以用于放大、开关、稳压、信号调制和许多其他功能。在1947年,由约翰·巴丁、沃尔特·布喇顿和威廉·肖克利所发明。当时巴丁、布喇顿主要发明半导体三极管;肖克利则是发明PN二极管,他们因为半导体及晶体管效应的研究获得1956年诺贝尔物理奖。晶体管由半导体材料组成,至少有三个对外端点(称为极),(C)集电极、(E)发射极、(B)基极,其中(B)基极是控制极,另外两个端点之间的伏安特性关系是受到控制极的非线性电阻关系。晶体管基于输入的电流或电压,改变输出端的阻抗,从而控制通过输出端的电流,因此晶体管可以作为电流开关,而因为晶体管输出信号的功率可以大于输入信号的功率,因此晶体管可以作为电子放大器。
电感(Inductance)是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,会出现电动势来抵抗电流的改变。如果这种现象出现在自身回路中,那么这种电感称为自感(self-inductance),是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用在另外一个闭合回路中产生电动势,这种电感称为互感(mutual inductance)。
电阻器(Resistor)在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件,将电阻接在电路中后,电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚,它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上,紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。
端电压与电流有确定函数关系,体现电能转化为其他形式能力的二端器件,用字母R来表示,单位为欧姆Ω。实际器件如灯泡,电热丝,电阻器等均可表示为电阻器元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
用电阻材料制成的、有一定结构形式、能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。阻值不能改变的称为固 定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器,如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件,其电压与电流的关系是非线性的。电阻器是电子电路中应用数量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供电路设计者选用。 电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压,可作为分流器和分压器,也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件,又可组成RC电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。