Skaitmeniniai įrenginiai atlieka vis didesnį vaidmenį šiuolaikinėje elektronikoje. Įrenginiai, veikiantys mikroschemomis, dabar prasiskverbė į praktiškai visas taikymo sritis – buitinius ir pramoninius prietaisus, vaikiškus žaislus, vaizdo-radijo-televizijos įrangą ir pan. Tačiau vis dar yra analoginių diskrečiųjų elementų programų. Be to, puslaidininkiniai įtaisai yra pati šiuolaikinių mikroschemų esmė.
Kaip veikia šie įrenginiai? Puslaidininkinės medžiagos yra tokių prietaisų kaip puslaidininkiai pagrindas. Pagal savo elektrines charakteristikas ir savybes jie užima vietą tarp dielektrikų ir laidininkų. Jų skiriamieji bruožai – elektros laidumo priklausomybė nuo išorės temperatūros, jonizuojančiosios ir šviesos spinduliuotės poveikio charakteristikos, taip pat priemaišų koncentracija. Puslaidininkiai turi maždaug tokias pačias charakteristikas.
Kuriant elektros srovę bet kurioje medžiagoje, gali dalyvauti tik mobilieji krūvininkai. Kuo daugiau mobiliųjų nešiklių medžiagos tūrio vienete, tuo didesnis bus elektrinis laidumas. Metaluose beveik visi elektronai yralaisvi, ir tai lemia didelį jų laidumą. Puslaidininkiuose ir dielektrikuose yra daug mažiau nešiklių, taigi ir daugiau varžos.
Elektrinių elementų, tokių kaip puslaidininkiniai įtaisai, varža stipriai priklauso nuo temperatūros. Kylant temperatūrai ji paprastai mažėja.
Taigi, puslaidininkiniai įtaisai yra tokie elektroniniai prietaisai, kurių veikimas pagrįstas specifiniais procesais medžiagose, vadinamose puslaidininkiais. Jie rado plačiausią pritaikymą. Pavyzdžiui, elektronikoje ir elektrotechnikoje puslaidininkiniai įtaisai naudojami įvairiems signalams, jų dažniui, amplitudei ir kitiems parametrams konvertuoti. Energetikos sektoriuje tokie įrenginiai naudojami energijai konvertuoti.
Puslaidininkinius įrenginius galima klasifikuoti įvairiais būdais. Pavyzdžiui, žinomi klasifikavimo būdai pagal veikimo principą, pagal paskirtį, pagal dizainą, pagal gamybos technologiją, pagal sritis ir taikymo sritis, pagal medžiagų rūšis.
Tačiau yra vadinamųjų pagrindinių klasių, kurios apibūdina puslaidininkinį įtaisą. Šios klasės apima:
- elektrokonvertavimo įrenginiai, konvertuojantys vieną reikšmę į kitą;
- optoelektronika, kuri šviesos signalą paverčia elektriniu signalu ir atvirkščiai;
- kietojo kūno vaizdo keitikliai;
– termoelektriniai prietaisai, paverčiantys šiluminę energiją įelektrinis;
- magnetoelektriniai ir elektromagnetiniai prietaisai;
- pjezoelektrinis ir deformacijos matuoklis.
Integrinės grandinės gali būti vadinamos atskira tokių įrenginių klase kaip puslaidininkiniai įrenginiai, kurie dažniausiai yra mišrūs, tai yra, viename įrenginyje sujungia daug charakteristikų.
Paprastai puslaidininkiniai įtaisai gaminami keraminiuose arba plastikiniuose dėkluose, tačiau yra ir nesupakuotų variantų.
