Применение полупроводниковых приборов в различных областях: от медицины до автомобильной промышленности

24 июня 2024

Полупроводниковые приборы – это высокотехнологичные устройства, которые преобразуют электричество. Принцип работы основан на процессах, возникающих на границах раздела между разными химическими элементами и соединениями, а также материалами с различной проводимостью, такими как металлы, полупроводники и диэлектрики.

Электроника стремительно развивается, с каждым годом набирая обороты. Этот процесс в значительной мере обусловлен появлением полупроводников. Из них создаются всевозможные приборы и микросхемы, которые нашли свое применение в разных отраслях. 
Полупроводники особенно востребованы в таких направлениях, как искусственный интеллект, умные бытовые приборы, беспилотные летательные и наземные аппараты, вычислительная техника, высокоточное производственное оборудование и многое другое. Развитие полупроводниковой промышленности идет быстрыми темпами, и этот прогресс невозможно остановить. Даже в обычной жизни сложно представить себя без смартфона или компьютера, в основе которых лежат полупроводники.

Медицина

Сейчас медицинское оборудование немыслимо без микроэлектроники. В основе создания электронных приборов для медицины лежит полупроводниковая технология. Из полупроводников изготавливают миниатюрные электронные элементы, из которых делают транзисторы, чипы и другие компоненты. Эти составляющие позволяют создавать инновационные электротехнические устройства и цифровые аппараты, которые значительно улучшают качество медицинского обслуживания и здравоохранения. В эту категорию входят:
● Медицинская диагностика. Современные диагностические приборы, такие как рентгеновские аппараты, компьютерные и магнитно-резонансные томографы, биосенсоры, позитронно-эмиссионные томографы, дают возможность проводить более точную диагностику и исследование патологий. Они создают детальные изображения, которые помогают быстро определить причину заболевания.
● Лазерное оборудование. Полупроводниковые приборы, которые стали основой аппаратов для лазерной диагностики, хирургии и терапии, а также гипертермии, давно доказали свое превосходство над традиционными методами хирургического, онкологического и терапевтического лечения в медицине. 
● Медицинские сенсоры. Инновационные приборы, которые позволяют эффективно взаимодействовать с биологическими системами. Они измеряют различные биологические показатели, просто прикасаясь к телу человека. Например, с их помощью можно узнать уровень сахара в крови или температуру тела. Сенсорный мониторинг значительно упрощает контроль за здоровьем пациентов. Он повышает достоверность диагноза благодаря высокой чувствительности и быстрому отклику. Это особенно важно в условиях пандемии.
Трудно переоценить роль полупроводниковых приборов в медицине. Они спасли жизни сотен тысяч пациентов и подняли здравоохранение на новый уровень.

Автомобильная промышленность

Автомобиль для человека – это не просто средство для передвижения, а место, где он проводит значительную часть своего времени. Можно сказать, что автомобиль стал вторым домом для многих людей.
Полупроводниковые изделия играют основополагающую роль в безопасности движения и управляемости транспорта. Они обеспечивают безотказную работу электронных систем, силовых агрегатов и ходовой части. Микрочипы включены в работу таких систем и узлов, как:
● система электронного контроля заноса и устойчивости авто (ESC);
● система предупреждения блокировки колес при торможении (ABS);
● подушки безопасности;
● управление тормозами;
● управляющий блок (ЭБУ);
● стартер;
● генератор;
● компрессор;
● мультимедийные комплексы;
● климат-контроль и многое другое.
Полупроводниковые приборы участвуют в работе практически всех систем и механизмов автотранспорта, отвечая за комфорт, безопасность и управляемость.

Электроника и телекоммуникации

В нашу жизнь прочно вошли компактные, надежные и мощные электронные устройства на базе полупроводников. Они задействованы при изготовлении систем связи, сетевого оборудования, беспроводных технологий и мобильных устройств. Все, без чего мы уже не представляем современную жизнь: компьютеры, телевизоры, телефоны, маршрутизаторы, флеш-накопители, коммуникаторы, основано на полупроводниковых компонентах. 

Заключение

В статье были упомянуты лишь некоторые области применения полупроводниковых приборов. В действительности они используются гораздо шире и охватывают все аспекты нашей жизни. Полупроводники (транзисторы, тиристоры, диоды, варикапы) применяются в энергетике, промышленности и науке. Они стали нераздельной частью любого технического устройства. Ученые непрерывно работают над улучшением этих приборов, способствуя прогрессу и делая нашу жизнь на планете более комфортной.