วงจรรวมซิลิคอนคืออะไร?

วงจรรวมแบบซิลิกอน (IC) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดที่มีส่วนประกอบของสารกึ่งตัวนำซิลิคอน อุปกรณ์กึ่งตัวนำมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าที่สามารถควบคุมได้หลายวิธี วงจรรวมหรือที่เรียกว่าชิปหรือไมโครชิปถูกมองว่าเป็นองค์ประกอบขนาดเล็กที่มีขั้วตั้งแต่แปดพินหรือมากกว่า วงจรรวมขนาดใหญ่มากใช้ในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มีทรานซิสเตอร์ซิลิคอนมากกว่าล้านตัว ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์สามขั้วที่ทำหน้าที่เป็นวาล์วกระแสที่ควบคุมด้วยกระแสไฟฟ้าและเป็นเหมือนรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า แต่มีการควบคุมกระแสอย่างต่อเนื่องแทนการควบคุมสองสถานะหรือเปิด / ปิด

เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในวงจรรวมซิลิคอนเป็นหน่วยงานหลักที่เรียกว่าอุปกรณ์โซลิดสเตต ก่อนที่อุปกรณ์โซลิดสเตตตัวแรกจะถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์วิธีการควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนคือการใช้หลอดสุญญากาศที่มีฮีตเตอร์แคโทดจานและอย่างน้อยก็เป็นกริดควบคุม ขนาดและความต้องการพลังงานของหลอดสูญญากาศทำให้ตอนนี้เป็นที่นิยมในด้านเฉพาะเช่นแอมป์กำลังสูงเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานด้านเสียงและวิทยุ วงจรรวมซิลิคอนเป็นที่นิยมอย่างมากเนื่องจากความพร้อมของซิลิกอนเนื่องจากสารประกอบทั่วไปของซิลิคอนพบได้ทั่วไปทุกที่ในทราย โดยการให้ความร้อนที่เหมาะสมในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์สามารถผลิตซิลิคอนบริสุทธิ์ซึ่งสามารถนำไปแปรรูปเป็นไดโอดทรานซิสเตอร์และไอซี

วงจรรวมของซิลิกอนไม่ได้ใช้สำหรับการใช้งานสัญญาณวิทยุเนื่องจากข้อ จำกัด ของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนที่ถูกปกคลุมด้วยประสิทธิภาพสัญญาณที่ดีขึ้นของเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ เช่นเซมิคอนดักเตอร์เจอร์เมเนียม ในโทรศัพท์มือถือวงจรพลังงานเสียงและกระแสสลับ (AC) / กระแสตรง (DC) ใช้ไอซีเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอน คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ดิจิตอลอื่น ๆ ใช้ประโยชน์จากไอซีซิลิคอนจำนวนมาก แหล่งจ่ายไฟใช้ซิลิคอนไดโอดที่สามารถแก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลักได้โดยตรง ไดโอดเหล่านี้มักจะอยู่ในแหล่งจ่ายไฟสวิตช์แบบหุ้มห่อซึ่งใช้ชิปควบคุมพลังงานแบบซิลิกอนซึ่งมักจะเป็นชนิดของการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) ซึ่งจะตอบสนองระดับ DC เอาท์พุทเมื่อเปลี่ยนวัฏจักรหน้าที่ของพัลส์พลังงาน

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่สำหรับการใช้งานที่มีความถี่ต่ำใช้สารกึ่งตัวนำที่ใช้ซิลิกอน ไดโอดซิลิคอนเป็นไดโอดพลังงานความถี่ต่ำที่นิยมมากที่สุดในตลาด เซมิคอนดักเตอร์แบบสวิตช์อื่น ๆ เช่นวงจรเรียงกระแสซิลิคอนควบคุม (SCR), อุปกรณ์สามขั้ว AC (TRIAC) และทรานซิสเตอร์กำลังเสียงส่วนใหญ่ทำจากซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์ ในแผงโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์พบว่าซิลิกอนรอยต่อที่สัมผัสกับแสงแดดจะสร้างศักย์ไฟฟ้าข้ามขั้ว สิ่งนี้นำไปสู่การใช้อุปกรณ์แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนอย่างกว้างขวางซึ่งสัญญาว่าจะมีราคาถูกลงและราคาถูกลงเนื่องจากการวิจัยและการผลิตที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้น