1 CPU của máy tính có thể tính toán được là nhờ các bóng bán dẫn. Bóng bán dẫn (transistor) là một linh kiện bán dẫn được ta cung cấp 1 dòng điện đầu vào hoặc không cung cấp (tương ứng với giá trị nhị phân 1 hoặc 0 ở đầu vào) và sẽ cho dòng điện đi qua nó hoặc không cho để trả về các giá 1 hoặc 0 đầu ra.  

Ngày nay những con chip trên cả điện thoại lẫn PC đều có hàng tỉ bóng bán dẫn. Cho tới nay, các nhà khoa học vẫn đang miệt mài ngày đêm nghiên cứu để bào “mỏng” 1 bóng bán dẫn cụ thể là làm nhỏ gấp đôi sau mỗi 2 năm. Việc đạt tới giới hạn trong việc tăng hiệu suất của các bóng bán dẫn đó nếu đạt tới 1 giới hạn sẽ đe dọa việc đưa cuộc cách mạng số của những thập kỷ trước đây đến một sự dừng lại đột ngột. 

Nguồn ảnh: https://www.dienmayxanh.com/kinh-nghiem-hay/cpu-la-gi-596076 

Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Gọi là "bán dẫn", vì chất này có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó, hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện. Chất bán dẫn được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều linh kiện điện tử như diode, transistor, các loại thẻ nhớ…. Nổi bật nhất là: 

Cảm biến nhiệt. Cảm biến nhiệt loại có dùng chất bán dẫn (thermistor) có giá thành thấp, nhỏ gọn và có thể dùng trong môi trường có nhiều rung động 

Nhiều sản phẩm tiêu dùng kỹ thuật số như điện thoại di động, máy ảnh, TV, máy giặt, tủ lạnh và bóng đèn LED cũng sử dụng chất bán dẫn. 

Nguồn ảnh: https://www.mouser.vn/new/onsemi/onsemi-ncv7723b-half-bridge-driver/ 

Cấu tạo: Pin năng lượng mặt trời là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, dưới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. 

Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời:  

Pin Năng lượng Mặt trời hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện:  

Khi một photon chạm vào mảnh silic, một trong hai điều sau sẽ xảy ra: 

1. Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn. 

2. Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn. 

Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron trong màng tinh thể. Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được kết dính với các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa. Khi electron được kích thích, trở thành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn. Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là “lỗ trống”. Lỗ trống này tạo điều kiện cho các electron của nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào “lỗ trống”, và điều này tạo ra lỗ trống cho nguyên tử lân cận có “lỗ trống”. Cứ tiếp tục như vậy “lỗ trống” di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn. 

Nguồn: https://vuphong.vn/cau-tao-pin-nang-luong-mat troi/#So_do_nguyen_ly_pin_mat_troi

Nguyên lý hoạt động:  

LED (Light-emitting diode – Đi-ốt bức xạ ánh sáng) 

Bản chất của LED là một đi-ốt, nó chứa một chip bán dẫn có pha các tạp chất. LED hoạt động dựa trên công nghệ bán dẫn. Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn. Khối bán dẫn loại p chứa nhiều loại lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn n (Chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuyếch tán sang khối n. Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang. Kết quả là khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hường kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó), các bước sóng phát ra có màu khác nhau tùy thuộc vào tạp chất trong chíp bán dẫn.

Nguồn: http://arduino.vn/bai-viet/1010-tim-hieu-cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong-cua-den-led

Nguồn ảnh: https://previews.123rf.com/images/pattarawit/pattarawit1701/pattarawit170100066/70458308-a-light-emitting-diode-led-is-a-two-lead-semiconductor-light-source-electrons-are-able-to-recombine-.jpg

Điều đầu tiên bạn sẽ nhận thấy trên một vi mạch là một số khe hoặc dấu chấm. Đây không phải là một sự tình cờ. Các khe và dấu chấm này chỉ định cách định hướng của vi mạch trên bảng mạch. Nếu nó không được đặt đúng cách, nó sẽ cháy vì các input và output bị đảo lộn. 

Nguồn ảnh: https://vanj.jp/vi/tag/vi-mach/