DIODE, TRANZISTOARE ŞI DISPOZITIVE SIMILARE CU SEMICONDUCTORI; DISPOZITIVE FOTOSENSIBILE CU SEMICONDUCTORI, INCLUSIV CELULE FOTOVOLTAICE CHIAR ASAMBLATE ÎN MODULE SAU MONTATE ÎN PANOURI; DIODE EMIŢĂTOARE DE LUMINĂ; CRISTALE PIEZOELECTRICE MONTATE (+)

A.- DIODE, TRANZISTOARE ŞI DISPOZITIVE SIMILARE

CU SEMICONDUCTORI

Articolele din această grupă sunt definite la Nota 5 A) a acestui Capitol.

      Este vorba despre dispozitive a căror funcţionare este bazată pe proprietăţile electronice ale unora dintre materialele numite semiconductori.

      Aceste materiale se caracterizează prin rezistivitatea lor care, la temperatura ambiantă, este cuprinsă între cea a conductorilor (metale) şi cea a izolatorilor. Ele constau în mod special, fie din unele minereuri (galenă cristalină de exemplu), fie din elemente chimice cu valenţa 4 (germaniu, siliciu etc.), fie dintr-o combinaţie a elementelor chimice (de exemplu de valenţă 3 şi de valenţă 5; arseniură de galiu, antimoniură de indiu etc.).

      Cele care constau dintr-un element chimic cu valenţa 4 sunt în general monocristaline. Nu sunt utilizate în starea aceasta ci după ce au fost uşor dopate, într-o proporţie exprimată în părţi pe milion, cu ajutorul unei impurităţi determinate (dopant).

      Pentru un element de valenţa 4, impuritatea poate să constea fie dintr-un element de valenţa 5 (fosfor, arsenic, antimoniu etc.), fie dintr-un element cu valenţa 3 (bor, aluminiu, galiu, indiu etc.). În primul caz, se obţine un semiconductor de tipul N, caracterizat printr-un exces de electroni (cu sarcina negativă) în cel de al doilea caz, un semiconductor de tipul P care se caracterizează printr-o lipsă de electroni, adică cu predominanţa golurilor (cu sarcină pozitivă).

      Materialele semiconductoare care rezultă din asocierea elementelor chimice de valenţă 3 şi a elementelor de valenţă 5 sunt de asemenea dopate.

      În ceea ce priveşte materialele semiconductoare care constau din unele minereuri, impurităţile pe care le conţin în mod natural ţin loc de dopanţi.

      Dispozitivele cu semiconductori ce aparţin prezentului grup au în general una sau mai multe joncţiuni între materiile semiconductoare de tipul P şi de tipul N.

Printre aceste dispozitive, se pot menţiona:

I.      Diodele. Sunt dispozitive cu două borne, care nu conţin decât o singură joncţiune PN şi care permit trecerea curentului într-un sens (sensul de trecere) şi oferă, în schimb, o foarte mare rezistenţă în celălalt sens (sens blocat). Ele sunt utilizate pentru detectare, redresare, comutare etc.

   Principalele tipuri de diode sunt: diodele de semnal, diodele redresoare de putere, diodele regulatoare de tensiune, diodele de tensiune de referinţă.

II.    Tranzistoarele. Este vorba despre dispozitive cu trei sau patru borne susceptibile să furnizeze o amplificare, o oscilaţie, o transformare de frecvenţă sau o comutare a curenţilor electrici. Funcţionarea dispozitivului este bazată pe variaţia rezistivităţii între cele două borne atunci când un câmp electric este aplicat la a treia dintre aceste borne. Semnalul de comandă sau câmpul care este aplicat este mai slab decât semnalul de ieşire provocat prin modificarea rezistenţei, ceea ce se traduce printr-o amplificare a semnalului.

Fac parte din categoria tranzistoarelor:

1)     Tranzistorele bipolare care sunt dispozitive cu trei borne care au două joncţiuni de tip diodă şi a căror acţiune depinde în acelaşi timp de purtătorii de sarcină pozitivi şi negativi (de unde denumirea de bipolar).

2)     Tranzistoarele cu efect de câmp (cunoscute de asemenea sub numele de semiconductori cu oxid metalic (MOS) care pot să conţină sau nu joncţiuni şi a căror funcţionare depinde de sărăcirea (sau de îmbogăţirea) indusă purtătorilor de sarcină care se află între  cele două borne. Funcţionarea tranzistoarelor cu efect de câmp nu depinde decât de un singur tip de purtător de sarcină (de unde denumirea unipolară). Tranzistoarele de tipul MOS pot să aibă patru borne şi sunt denumite tetrade.

III. Dispozitivele similare cu semiconductorii. Sunt de avut în vedere ca dispozitive asemănătoare, în sensul prezentului grup, dispozitivele cu semiconductori a căror funcţionare este bazată pe variaţia rezistivităţii, sub influenţa unui câmp electric.

Aparţin în mod special la această categorie:

1)     Tiristorii, care sunt dispozitive constituite din patru zone de conductivitate (trei joncţiuni PN sau mai mult) de materiale semiconductoare prin care trece un curent, într-o direcţie predeterminată atunci când impulsurile de comandă iniţiază (asigură) conducţia. Tiristorii funcţionează ca două tranzistoare complementare montate în opoziţie. Ei sunt utilizaţi, fie ca redresoare controloare, fie ca întrerupătoare, fie ca amplificatoare.

2)     Triacuri, care sunt tiristori triode bidirecţionale constituite din cinci zone de conductivitate (patru joncţiuni PN) de materiale semiconductoare prin care trece un curent alternativ atunci când impulsurile de comandă provoacă conducţie.

         3) Diacuri, care sunt dispozitive constituite din trei zone de conductivitate (două joncţiuni PN) de materiale semiconductoare şi care sunt utilizate pentru a furniza la triacuri impulsuri pozitive sau negative necesare pentru funcţionarea lor.

         4)  Varactoare sau diode cu capacitate variabilă.

         5)  Dispozitive cu efect de câmp, cum sunt gridistorii.

         6)  Dispozitive cu efect "Gunn".

      Poziţia exclude, dispozitivele cu semiconductoare care, spre deosebire de cele vizate mai sus, funcţionează în principal sub influenţa temperaturii, presiunii etc. Acesta este cazul, în mod special, al rezistenţelor nelineare semiconductoare (termistori, varistori, magnetorezistenţe etc.) (poziţia 85.33).

      În ceea ce priveşte dispozitivele fotosensibile care funcţionează sub acţiunea razelor luminoase (fotodiode etc.), vezi grupa B.

      Dispozitivele descrise mai sus sunt legate de această poziţie, fie că sunt prezentate în stare montată (adică sunt deja prevăzute cu conexiunile lor) sau sunt capsulate (componente), în starea nemontată (elemente) sau chiar sub forma discurilor (wafers) încă nedecupate. Materialele semiconductoare naturale (galenă de exemplu) nu sunt clasificate aici decât dacă sunt montate.

      Independent de excluderile deja menţionate, nu se clasifică la această poziţie, elementele chimice de la Capitolul 28, cum sunt siliciul şi seleniul, dopate în vederea utilizării lor în electronică, chiar decupate sub forma discurilor, plăcuţelor sau formelor analoge, lustruite sau nu, care au sau nu un strat epitaxial uniform, cu condiţia să nu fi făcut obiectul unui dopaj şi nici al unei difuzări selective, pentru a crea regiuni discrete.

B.- DISPOZITIVELE FOTOSENSIBILE CU SEMICONDUCTOARE

      Grupa cuprinde dispozitive fotosensibile cu semiconductoare în care radiaţiile vizibile, infraroşii sau ultraviolete provoacă, prin efectul fotoelectric intern, o variaţie a rezistivităţii sau apariţia unei forţe electromotoare.

      Tuburile fotoemiţătoare (celule fotoemiţătoare), a căror funcţionare este bazată pe efectul fotoelectric extern (fotoemisie) se clasifică la poziţia 85.40.

      Principalele tipuri de dispozitive fotosensibile cu semiconductoare sunt următoarele:

1)     Celulele fotoconductoare (fotorezistenţe), constituite în mod obişnuit din doi electrozi în care se intercalează o substanţă semiconductoare (sulfură de cadmiu, sulfură de plumb etc.) care prezintă proprietatea de a oferi la trecerea curentului o rezistenţă a cărei valoare variază în funcţie de intensitatea luminoasă aplicată celulei.

      Ele sunt utilizate pentru detectarea flăcărilor, pentru măsurarea timpului de expunere la aparatele fotografice automate, pentru numărarea obiectelor în mişcare pentru dopajul automat, pentru deschiderea automată a uşilor etc.

2)     Celulele fotovoltaice sau fotopilele care transformă direct lumina în energie electrică, fără a necesita surse exterioare de curent. Celulele cu seleniu sunt în principal utilizate pentru fabricarea luxmetrelor sau exponometrelor. Celulele cu siliciu au un randament mai ridicat şi se pretează în mod special la folosirea pentru comandă şi reglare, pentru detectarea impulsurilor luminoase, pentru sistemele de comunicaţii prin fibre optice etc.

Se deosebesc, în mod special, printre celulele fotovoltaice din această categorie:

1°) Celulele solare, celulele fotovoltaice cu siliciu care transformă direct lumina solară în energie electrică. Sunt în general utilizate ca surse de alimentare cu energie electrică a rachetelor sau sateliţilor de cercetare spaţială, a emiţătoarelor montane pentru cererea de ajutor etc.

   Se clasifică aici celulele solare, chiar asamblate în module constituite din panouri. Poziţia exclude panourile sau modulele prevăzute cu dispozitive chiar foarte simple (diode pentru direcţionarea curentului de exemplu), care să permită furnizarea unei energii direct utilizabile de exemplu de către un motor, un aparat de electroliză (poziţia 85.01).

2°) Fotodiodele (în mod special cu germaniu sau cu siliciu) care se caracterizează printr-o variaţie a rezistivităţii atunci când radiaţiile luminoase lovesc joncţiunea PN. Sunt utilizate în tratare informaţiei (citirea memoriilor), ca fotocatod în unele tuburi electronice, în pirometre  cu radiaţie etc. Fototranzistoarele şi fototiristorii aparţin acestei categorii de receptoare fotoelectrice.

   Atunci când sunt capsulate, aceste dispozitive se deosebesc de diode, tranzistoare şi tiristorii de la partea A de mai sus prin carcasa lor, în parte transparentă pentru a permite trecerea luminii.

3°) Fotocuplurile şi fotoreleele, constituite prin asocierea diodelor electroluminiscente şi a fotodiodelor, a fototranzistoarelor şi fototiristorilor.

Dispozitivele fotosensibile cu semiconductori se clasifică la această poziţie, fie că sunt prezentate în starea montată, (adică prevăzute cu conexiunile lor), încapsulate, sau prezentate în stare nemontată.

C.- DIODE EMIŢĂTOARE DE LUMINĂ

      Diodele emiţătoare de lumină sau diodele electroluminiscente (de obicei cu arseniură de galiu sau cu fosfură de galiu) sunt dispozitive care transformă energia electrică în radiaţii vizibile, infraroşii sau ultraviolete. Sunt utilizate în mod special pentru afişarea sau transmiterea datelor în sistemele de prelucrare a datelor.

      Diodele laser emit o lumină coerentă. Sunt utilizate pentru detectarea particulelor nucleare, în altimetrie sau în telemetrie, în sistemele de comunicaţii prin fibre optice etc.

D.- CRISTALELE PIEZOELECTRICE MONTATE

      Se utilizează proprietăţile piezoelectrice ale unor cristale, în mod special cristalele de titanat de bariu (inclusiv elementele policristaline polarizate de titanat de bariu, de zircotitanat de plumb sau de alte cristale de la poziţia 38.24 (vezi Nota explicativă corespunzătoare) ca şi cristalele de cuarţ sau de turmalină sunt folosite la microfoane, difuzoare, aparatele cu ultrasunete, circuite oscilante cu frecvenţă stabilizată etc. se clasifică la această poziţie cristalele din această categorie numai dacă sunt montate. Se prezintă în general sub formă de plăci, bare, discuri, inele etc. şi trebuie cel puţin să fie prevăzute cu electrozi sau conexiuni electrice. Ele pot să fie acoperite cu grafit, cu lac etc. sau să fie dispuse pe suporturi şi sunt adesea aşezate într-un înveliş (cutii metalice, becuri de sticlă sau monturi de alte materiale). Cu toate acestea, atunci când ansamblul (montura şi cristalul) a depăşit, prin adăugarea de alte dispozitive, stadiul unui simplu cristal montat şi a obţinut caracterul unei părţi net determinate a maşinii sau aparatului, acest din urmă ansamblu trebuie clasificat ca piesă detaşată a unei maşinii sau a unui aparat: de exemplu celulele piezoelectrice pentru microfoane sau difuzoare la poziţia 85.18, capul de citire a  sunetului la poziţia 85.22, palpatorul aparatului de detecţie şi măsurătorul de grosime prin ultrasunete la poziţia 90.33, oscilatorul cu cuarţ pentru ceas electronic la poziţia 91.14.

      Poziţia exclude cristalele piezoelectrice nemontate (în general poziţiile 38.24, 71.03 sau 71.04).

PĂRŢI

      Sub rezerva dispoziţiilor generale referitoare la clasificarea părţilor (vezi Consideraţiile generale de la Secţiune), sunt de asemenea cuprinse aici părţile articolelor de la această poziţie.

o

o   o

Note explicative de subpoziţie.

Subpoziţia 8541.21

      Puterea de disipare a unui tranzistor se măsoară prin aplicarea tensiunii de funcţionare specificate şi prin măsurarea puterii pe care poate să o suporte în permanenţă la o temperatură de 25°C. De exemplu dacă tranzistorul poate să suporte o sarcină permanentă de 0,2 amperi la o tensiune de funcţionare specificată de 5 volţi cu o temperatură care se menţine la 25°C, puterea sa de dispersie este de 1 watt (intensitatea x tensiunea = puterea).

      Pentru tranzistoarele prevăzute cu mijloace de disipare a căldurii (de exemplu cutie metalică, pastă) temperatura de referinţă de 25°C este cea a soclului sau cutiei, în timp ce pentru alte tranzistoare (cu înveliş din material plastic de exemplu), este vorba despre temperatura aerului ambiant.

8541.90.00

Părţi

În plus faţă de părţile vizate în Notele explicative ale Sistemului armonizat, poziţia 85.41, se clasifică la acest cod:

1.      suporturile şi casetele pentru cristalele piezoelectrice;

2.      casetele din metal, din steatit etc., pentru semiconductorii montaţi.

Nu se clasifică la acest cod, de exemplu:

a)   dispozitivele de joncţiune între pini (sau contacte ) şi electrozi (poziţia 85.36);

b)  elementele din grafit (codul 8545.90.90).