Wird ein Kondensator als Festkörpergerät betrachtet?

Basierend auf einer Beschreibung, die ich hier gelesen habe.

Solid-state electronics are those circuits or devices built entirely from solid materials and in which the electrons, or other charge carriers, are confined entirely within the solid material.

Ich dachte, Kappen bestehen normalerweise aus "Schichten" von "Material" (Papier, Kunststoff, Glas, Glimmer), aber sie können auch Flüssigkeit enthalten (Elektrolyt), die nicht fest ist. Der Artikel, den ich las, erwähnte, dass Vakuumröhren keine Festkörperröhren sind, weil sie Gas enthalten / verwenden. Wäre das für einen Kondensator dasselbe? oder werden sie im Allgemeinen sowieso als Festkörpergeräte betrachtet?

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden Vakuumröhren (oder "Ventile") zur Gleichrichtung (Dioden), Verstärkung (Trioden, Tetroden, Pentoden usw.) und für den größten Teil des 20. Jahrhunderts zur Anzeige ( CRTs).

In diesen Vorrichtungen existiert ein Raumstrom von Elektronen zwischen der Kathode und der Anode, dh die Ladungsträger werden durch ein Vakuum * transportiert.

In der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelte sich die Halbleitertechnologie weiter und machte die Vakuumtechnologie schnell überflüssig (mit Ausnahme von CRTs). In Halbleitern werden die Ladungsträger durch das Kristallgitter des festen Halbleiters transportiert, daher der Begriff "Festkörper", um diese Arten von Bauelementen von den Vakuumbauelementen zu unterscheiden.

Im Allgemeinen ist dies der Kontext, in dem "Festkörper" verwendet und verstanden wird.

Im Fall von Kondensatoren unterstützt das Dielektrikum keinen Ladungstransport, dh es fließt kein Ladungsträger durch das Dielektrikum in einem ordnungsgemäß funktionierenden Kondensator, sodass das Dielektrikum nicht in den von Ihnen angegebenen Definitionsbereich fällt.

* mit einigen Ausnahmen.

"Festkörper" ist nur ein Marketingbegriff, der bedeutet, dass "die Verstärkungs-, Schalt- und Gleichrichterkomponenten Halbleiter und keine Vakuumröhren oder Relais sind".

Ein Transistorradio, das eine Alkalibatterie enthält, ist immer noch "Festkörper".

Beachten Sie, dass ein "Festkörperrelais" keine Alternative zu irgendetwas ist, bei dem sich Elektronen durch Flüssigkeit, Gas oder Vakuum bewegen. In einem mechanischen Relais bewegt sich Elektrizität durch Kupfer!

"Festkörper" bedeutet also im Wesentlichen so etwas wie "eine halbleiterbasierte Alternative zu altmodischen Rube Goldberg-Geräten, bei denen Elektronen von einer beheizten Kathode gekocht oder bewegliche Teile in die Schaltung eingebracht werden müssen". In diesem Sinne bezieht sich Feststoff möglicherweise weniger auf eine Phase der Materie als vielmehr auf die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit.

Der Ursprung mag "Festkörperphysik" sein, aber der Durchschnittsverbraucher weiß das nicht, und der Begriff wird auf ein gesamtes Gerät ("Festkörper-Audioverstärker") angewendet, das Komponenten enthält, die nicht das Ergebnis der Festkörperphysik sind (wie Drähte, Widerstände, Induktivitäten, Kondensatoren, ...).

Festkörpervorrichtungen werden durch die Leitungseigenschaften definiert, wobei die physikalische Schicht die Bewegung von Elektronen und Löchern ist, die Strom führen. Obwohl Dioden und Kappen beide als passive Geräte betrachtet werden, werden Kondensatoren durch die delektrischen Isoliereigenschaften als Hauptfunktion definiert. Sie können verwendet werden, um Energie zu speichern, Gleichstrom zu blockieren und mit induktiven Teilen in Resonanz zu treten, während Leckage und Serienleitfähigkeit nicht ideale Eigenschaften sind.

Polarisierte Kondensatoren können zenerdiodenähnliche Leckagen aufweisen, ihr Hauptzweck sind jedoch eher die dielektrischen Eigenschaften (Phasenverschiebung, Zeitverzögerung) als die Leitfähigkeitseigenschaften von Leckstrom- oder Serienverlusten oder Bewegungsrauschen.

Geräte, die keine Festkörpergeräte sind, umfassen Vakuumröhren (thermionische Emission), PTC, ICL (mehrphasige Leiter), Wolframfilamente (thermonische IR-Emitter, die auch sichtbares Licht abgeben) und natürlich Kondensatoren und "Batterien nicht enthalten". auch ;)

Geräte, die als Festkörper betrachtet werden, umfassen Flüssigkristallanzeigen (LCD) aufgrund nichtlinear gesteuerter Polarisationszustände der Kristallstruktur in der Flüssigkeit und natürlich LEDs und OLEDs.

Der Beginn der "Festkörper" -Physik war die Röntgenbeugung in der Kristallographie im Jahr 1912, und SS-Geräte wurden ursprünglich 1948 von Schlockey et al. Entwickelt. Die Kristallographieeigenschaften für die Elektronik definieren "Festkörpergeräte", obwohl LCDs ein flüssiges Medium haben. Die atomaren Eigenschaften des Kristallgitters definieren dieses Feld in Physik- und Festkörpergeräten.

Nun, um das Problem zu komplizieren ... Wie wäre es mit Festkörperkondensatoren? dh solche, die in einem Halbleiterprozess des Oxidwachstums und der Abscheidung und Strukturierung hergestellt werden? Das ist wirklich die Antwort, die es nicht gibt? Festkörper ist eine Beschreibung der Herstellung, nicht unbedingt dessen, was das Gerät ist oder was es tut. Ein Kondensator ist also sowohl eine Festkörper- als auch eine Nicht-Festkörpervorrichtung.

In den Anfangsjahren der Unterhaltungselektronik wurde Festkörper tatsächlich verwendet, um zu beschreiben, wie Komponenten mit den ersten "Festkörper" -Fernsehern zusammengefügt wurden, wobei das verwendet wurde, was wir heute als Leiterplatten oder Leiterplatten oder Leiterplatten bezeichnen würden. Vor der PCB-Revolution wurden Komponentenleitungen zusammengelötet und möglicherweise sogar in der Produktion drahtgewickelt. Also eine andere Verwendung des Begriffs.

Festkörpervorrichtungen entstanden aus der Festkörperphysik und sind daher angemessen zu verwenden.