Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el progreso de la humanidad, la tecnología electrónica se ha convertido en el núcleo de diversas tecnologías de ingeniería, especialmente desde que entró en la era de la información, la tecnología electrónica se ha convertido en una tecnología básica. Las áreas de aplicación específicas incluyen comunicaciones, sistemas de control, sistemas de prueba, computadoras y otras industrias.
Con la aparición y aplicación de la tecnología electrónica, la humanidad ha entrado en la era de la alta tecnología. Aunque la historia del nacimiento de la tecnología electrónica es corta, sus campos profundos son los más amplios y profundos, convirtiéndose en la tecnología material y la base para que la humanidad explore el mundo macroscópico de la luz y el mundo microscópico. La tecnología electrónica fue desarrollada por los seres humanos en luchas productivas y experimentos científicos. En 1883, el inventor estadounidense Edison descubrió el efecto del electrón caliente. Luego, en 1904, Fleming utilizó este efecto para fabricar un diodo electrónico y confirmó que el tubo de electrones tenía la función de una "válvula" y se utilizó por primera vez para la detección de radio. En 1906, el estadounidense Devres colocó el tercer electrodo, la rejilla, en el diodo de Fleming e inventó el triodo electrónico, que fue el hito más importante de la tecnología electrónica temprana. Durante más de medio siglo, los tubos de vacío han hecho grandes contribuciones a la neutralidad de la tecnología electrónica; sin embargo, los tubos de vacío son caros, complejos de fabricar, de gran tamaño y consumen mucha energía; Desde que varios investigadores de los Laboratorios Bell inventaron el transistor en 1948, ha ido reemplazando gradualmente al tubo de electrones en la mayoría de los campos. Sin embargo, no podemos negar las ventajas únicas de los tubos de vacío. En algunos equipos, la estabilidad, la economía y la potencia requieren el uso de tubos de vacío.
En 1958, el mundo vio la primera muestra de circuito integrado. La aparición y aplicación de los circuitos integrados marca una nueva etapa en el desarrollo de la tecnología electrónica. Realiza la unificación de materiales, componentes y circuitos y es esencialmente diferente de los métodos tradicionales de diseño y producción de componentes electrónicos y la forma estructural de los circuitos. Con el avance de la tecnología de fabricación de circuitos integrados, el nivel de integración es cada vez mayor y han aparecido circuitos integrados a gran y ultra gran escala (por ejemplo, se puede fabricar una computadora completa en una oblea de silicio cuadrada de 6 mm). ), que muestra además las ventajas de los circuitos integrados. Según el nivel de integración de los componentes (el número de componentes integrados en un chip), se dividen en circuitos integrados pequeños (más de 100 componentes) SSI, circuitos integrados medianos (100-1000 componentes) MSI y circuitos integrados grandes (1000- 10000 componentes).
Con el desarrollo de la tecnología de semiconductores y las necesidades de la investigación científica, la producción, la gestión y la vida, las computadoras electrónicas han surgido y son cada vez más perfectas. Desde el nacimiento de la primera computadora electrónica en 1946, ha pasado por tubos de electrones, transistores, circuitos integrados, circuitos integrados a gran escala y circuitos integrados a muy gran escala, y su velocidad de computación ha alcanzado decenas de miles de millones de operaciones por segundo. . Ahora estamos investigando y desarrollando la computadora de quinta generación (computadora de inteligencia artificial). No funcionan con programas, sino con inteligencia artificial. Especialmente desde la llegada de las microcomputadoras en la década de 1970, las computadoras electrónicas han acelerado enormemente su popularidad debido a su bajo costo, conveniencia, confiabilidad y tamaño compacto. Tomemos como ejemplo la computadora personal. Solo han pasado más de diez años desde su nacimiento, pero su desarrollo ha abarcado muchas etapas y ha llegado a miles de hogares. También han aparecido ordenadores multimedia que integran ordenadores, televisores, teléfonos, faxes y equipos de música. La autopista de la información basada en computadoras multimedia, cables ópticos e Internet es otra revolución de la información desde el nacimiento de las computadoras. En el futuro, la inteligencia artificial traerá cambios sin precedentes en la forma en que las personas viven y trabajan. Llevar una microcomputadora consigo se ha convertido en una moda.
El control digital y la medición digital también se están desarrollando y siendo ampliamente utilizados. Después de que se desarrolló la máquina herramienta CNC en 1952, su desarrollo fue aún más rápido. Las máquinas herramienta CNC multiproceso "centro de mecanizado" y las máquinas herramienta CNC "adaptativas" han aparecido una tras otra. En la actualidad, se ha logrado el control centralizado de docenas o incluso cientos de máquinas herramienta CNC mediante computadoras electrónicas. A medida que el proceso de fabricación de dispositivos semiconductores de alta potencia se vuelve cada vez más perfecto, la tecnología de la electrónica de potencia se ha convertido en una ciencia y tecnología emergentes en rápido desarrollo. Se utiliza en muchos aspectos, como fuente de alimentación de frecuencia intermedia, regulación de velocidad de frecuencia variable, transmisión de CC, fuente de alimentación ininterrumpida, etc., lo que permite que los semiconductores ingresen al campo de alto voltaje.
El nivel de la electrónica es un símbolo importante de la modernización, porque la industria es una base material importante para lograr la modernización. La velocidad de desarrollo y el nivel técnico de la industria electrónica, especialmente el alto desarrollo de las computadoras electrónicas y su amplia aplicación en el campo de la producción, afectan directamente la construcción de la industria, la agricultura, la ciencia y la tecnología y la defensa nacional, y están relacionados con la velocidad de desarrollo. de la construcción socialista y la seguridad nacional; también afecta directamente la vida material y cultural de cientos de millones de personas y está relacionada con los intereses vitales de las amplias masas populares.
Para reducir aún más el tamaño del dispositivo y mejorar su rendimiento, la gente busca constantemente materiales electrónicos avanzados. Se han descubierto materiales electrónicos avanzados, como materiales biónicos inteligentes, nanomateriales, materiales compuestos avanzados, materiales de baja dimensión (puntos cuánticos, buckybolas de alambre cuántico y buckybolas), materiales superconductores de alta temperatura y materiales bioelectrónicos. Se están utilizando materiales electrónicos avanzados para crear nuevos dispositivos electrónicos. La aparición de nuevos materiales electrónicos permitirá que la tecnología electrónica se desarrolle a un nivel superior. Estos materiales harán que los futuros dispositivos electrónicos sean funcionales e inteligentes, y lograrán la integración en estructura y función, reduciendo aún más el tamaño de los dispositivos electrónicos, haciéndolos más funcionales y más rápidos, proporcionando dispositivos moleculares, dispositivos de un solo electrón y dispositivos informáticos y biológicos. Las computadoras sientan las bases.
Los diodos semiconductores se utilizan en casi todos los circuitos electrónicos y desempeñan un papel importante en muchos circuitos. Es uno de los primeros dispositivos semiconductores y tiene una amplia gama de aplicaciones.
Existen muchos tipos de diodos, que se pueden dividir en diodos de germanio (tubos de Ge) y diodos de silicio (tubos de Si) según los materiales semiconductores utilizados. Según sus diferentes usos, se pueden dividir en diodos detectores, diodos rectificadores, diodos Zener, diodos de conmutación, diodos de aislamiento, diodos Schottky, diodos emisores de luz, etc. Según la estructura de la matriz, se puede dividir en diodos de contacto puntual, diodos de contacto superficial y diodos de contacto superficial. El diodo de contacto puntual utiliza un alambre metálico delgado para presionar la superficie lisa del chip semiconductor y aplica una corriente de pulso para hacer que un extremo del alambre de contacto y el chip se sintericen firmemente para formar una "unión PN". Debido a que es un contacto puntual, solo se permite el paso de corrientes pequeñas (no más de decenas de miliamperios), lo que es adecuado para circuitos de corriente pequeña de alta frecuencia, como la detección de radio. La "unión PN" de los diodos de contacto de superficie tiene un área grande, lo que permite el paso de grandes corrientes (de varios amperios a docenas de amperios) y se utiliza principalmente en circuitos "rectificadores" que convierten la corriente alterna en corriente continua. Los diodos planos son diodos de silicio especiales que no solo pueden pasar grandes corrientes, sino que también tienen un rendimiento estable y confiable. A menudo se usan en circuitos de conmutación, pulsos y alta frecuencia.