Digitale apparaten spelen een steeds grotere rol in moderne elektronica. Apparaten die werken op microschakelingen zijn inmiddels doorgedrongen tot vrijwel alle toepassingsgebieden: huishoudelijke en industriële apparaten, kinderspeelgoed, video-radio-tv-apparatuur, enzovoort. Er zijn echter nog steeds toepassingen voor analoge discrete elementen. Bovendien zijn halfgeleiderapparaten de essentie van moderne microschakelingen.
Hoe werken deze apparaten? Halfgeleiderstoffen vormen de basis voor apparaten als halfgeleiders. Volgens hun elektrische kenmerken en eigenschappen nemen ze een plaats in tussen diëlektrica en geleiders. Hun onderscheidende kenmerken zijn de afhankelijkheid van elektrische geleidbaarheid van de buitentemperatuur, de kenmerken van de effecten van ioniserende en lichtstraling, evenals de concentratie van onzuiverheden. Halfgeleiders hebben ongeveer dezelfde reeks kenmerken.
In het proces van het creëren van een elektrische stroom in welke stof dan ook, kunnen alleen mobiele ladingsdragers deelnemen. Hoe meer mobiele dragers per volume-eenheid van een stof, hoe groter de elektrische geleidbaarheid zal zijn. In metalen zijn vrijwel alle elektronenvrij, en dit veroorzaakt hun hoge geleidbaarheid. In halfgeleiders en diëlektrica zijn er veel minder dragers en dus meer soortelijke weerstand.
Elektrische elementen zoals halfgeleiderapparaten hebben een uitgesproken temperatuurafhankelijkheid van soortelijke weerstand. Naarmate de temperatuur stijgt, da alt deze gewoonlijk.
Halfgeleiderapparaten zijn dus elektronische apparaten waarvan de werking is gebaseerd op specifieke processen in stoffen die halfgeleiders worden genoemd. Ze hebben de breedste toepassing gevonden. In de elektronica en elektrotechniek worden bijvoorbeeld halfgeleiderapparaten gebruikt om verschillende signalen, hun frequentie, amplitude en andere parameters om te zetten. In de energiesector worden dergelijke apparaten gebruikt om energie om te zetten.
Halfgeleiderapparaten kunnen op verschillende manieren worden geclassificeerd. Classificatiemethoden zijn bijvoorbeeld bekend volgens het werkingsprincipe, volgens het doel, volgens ontwerp, volgens fabricagetechnologie, volgens toepassingsgebieden en toepassingsgebieden, volgens soorten materialen.
Er zijn echter zogenaamde hoofdklassen die een halfgeleiderapparaat karakteriseren. Deze lessen omvatten:
- elektroconverterende apparaten die de ene waarde in de andere omzetten;
- opto-elektronisch, dat het lichtsignaal omzet in een elektrisch signaal en omgekeerd;
- solid-state beeldconverters;
- thermo-elektrische apparaten die thermische energie omzetten inelektrisch;
- magneto-elektrische en elektromagnetische apparaten;
- piëzo-elektrisch en rekstrookje.
Geïntegreerde circuits kunnen een aparte klasse van apparaten worden genoemd, zoals halfgeleiderapparaten, die meestal gemengd zijn, dat wil zeggen dat ze veel kenmerken in één apparaat combineren.
Meestal worden halfgeleiderapparaten geproduceerd in keramische of plastic behuizingen, maar er zijn ook onverpakte opties.
