มอสเฟต ( MOSFET)
มอสเฟตจะแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ก็คือ ดีพลีชั่น (Depletion) และ เอนฮานซ์เมนต์ (Enhancement) แต่ละประเภท ยังแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ แบบแชนแนล n และ แบบแชนแนล p มอสเฟตประเภท ดีพลีชั่นหรือดีมอสเฟต (D-MOSFET) ทั้ง 2 แบบจะทำงานได้ 2 โหมด คือ โหมดดีพลีชั่น ( Depletion Mode) และ โหมดเอนฮานซ์เมนต์ ( Enhancement Mode) กล่าวคือ ถ้าจ่ายแรงดันลบให้กับดีมอสเฟต แชนแนล n จะทำงานในโหมดดีพลีชั่น แต่ถ้าจ่ายแรงดันบวกจะทำงานในโหมดเอนฮานซ์เมนต์ ส่วนดีมอสเฟตแชนแนล p ก็จะทำงานคล้ายกันเมื่อ ได้รับแรงดันที่มีขั้วตรงข้ามกับแบบแชนแนล n มอสเฟตประเภทเอนฮานซ์เมนต์หรืออีมอสเฟต (E-MOSFET) มีโครงสร้างบางอย่างคล้ายกับมอสเฟตแบบดีพลีชั่น แต่จะทำงานได้เฉพาะโหมดเอนฮานซ์เมนต์เท่านั้น
ทำอย่างไรจึงจะรู้ว่า FET ใช้ได้หรือไม่
ก่อนอื่นต้องขอบอกให้ผู้อ่านรู้เสียก่อนว่า FET นั้นคืออะไร คำว่า FET นี้ย่อมาจาก Field Effect Transistor เป็น ทรานซิสเตอร์แบบหนึ่ง ใช้หลักการของสนามไฟฟ้าที่ได้จาก gate มาเป็นตัวควบคุมการไหลของกระแสไฟระหว่าง drain และ source คราวนี้มาถึงคำที่ว่า " ทำอย่างไรจึงจะรู้ว่า FET ใช้ได้หรือไม่ " บางท่านอาจจะตอบได้ทันทีว่า " ก็เอาไป เช็คซิ " ถ้าตอบแบบนี้ผู้เขียนรู้สึกว่าจะเป็น คำตอบที่ยียวนเกินไป ผู้เขียนมีจุดประสงค์อยากจะให้ผู้อ่านหรือช่าง อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป ได้รู้วิธีเช็ค FET ไม่ให้ชำรุดเสียหาย ผู้เขียนรู้ว่าช่าง ส่วนมากจะเช็คทรานซิสเตอร์แบบธรรมดา เป็นทุกคน และก็แน่ใจว่าส่วนมากอีกเช่นกันที่ไม่รู้วิธีเช็ค FET
การเช็ค FET ค่อนข้างจะยุ่งยากกว่าการเช็คทรานซิสเตอร์แบบธรรมดา ก่อนเช็คจะต้องรู้ข้อมูลต่อไปนี้เสียก่อน คือ 1. FET นั้นเป็นแบบใด JFET หรือ MOSFET 2. ถ้าเป็น JFET เป็นแบบ N - Channel หรือ P - Channel 3. ถ้าเป็น MOSFET เป็นแบบ Enhancement หรือ Depletion
ข้อควรระวังเป็นพิเศษก็คือ อย่าพยายามถอดประกอบหรือแตะต้อง FET เว้นแต่ว่า FET นั้นเป็นแบบ JFET หรือ Insulated - gate - Protected MOSFET เพราะถ้าเป็นแบบอื่น นอกจากที่กล่าวมามานี้จะชำรุดเสียหายจากไฟฟ้า สถิตได้ง่าย โดยเฉพาะเมื่ออากาศแห้ง เช่น ฤดูหนาว แผงวงจรที่มีอุปกรณ์พวกนี้อยู่ จะมีป้ายเตือนติดไว้เสมอ เพื่อให้ผู้ เกี่ยวข้องได้ระมัดระวัง จะมีตัวอักษร " ESD" เขียนบอกไว้ โดยมากจะมีพื้นสีเหลืองตัวอักษรสีดำ โดยเฉพาะ Uninsulated - gate - Protected MOSFET แล้ว จะชำรุดเสียหายทันทีถ้าไม่ระมัดระวังในการจับถือ แต่เมื่อจำเป็นต้องจับถือหรือถอด ประกอบเข้าในวงจรแล้ว ต้องเพิ่มความระมัดระวังดังนี้
1. ก่อนที่จะประกอบลงในวงจรหรือขณะเก็บรักษาไว้หรือยังไม่ได้ใช้ จะต้องทำการลัดวงจรทุกขาให้ถึงกันหมดเสียก่อน ด้วยเหล็กสปริงที่ติดมากับตัว MOSFET จากโรงงานผู้ผลิต หรือด้วยแผ่นโฟมที่เป็นตัวนำก็ได้ ห้ามใช้พลาสติกแบบ ที่ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตได้ง่ายเข้ามาใกล้เป็นอันขาด เช่น สารจำพวก Polystyrene
2. ถ้าจะจับ MOSFET ออกจากวงจรด้วยมือแล้ว มือจะต้องสัมผัสอยู่กับศักย์ไฟฟ้าที่เป็นดิน ( ground) ตลอดเวลา ใช้สายโลหะที่เป็นตัวนำ เช่น สายนาฬิการัดข้อมือไว้แล้วต่อสายที่เป็นตัวนำไปคีบกับ ground
3. ปลายหัวแร้งที่ใช้บัดกรีจะต้องต่อลงดินด้วยเสมอ และหัวแร้งควรเป็นชนิดที่ใช้ไฟ DC จะยิ่งดี
ห้ามถอดประกอบ MOSFET เข้าในวงจรขณะมีไฟเลี้ยงอยู่
ต่อไปนี้จะเป็นวิธีการเช็ค JFET และ MOSFET แบบง่ายที่สุด โดยจะเช็คความต้านทานทางตรง ( forward resistance) และความต้านทานในทางกลับ ( reverse resistance) เท่านั้น ก็เพียงพอที่จะรู้ว่า FET นั้นใช้ได้หรือไม่
วิธีเช็ค FET
1. วัดความต้านทานทางตรงของ FET แบบ N - Channel โดยใช้มาตรวัดความต้านทานที่ใช้แบตเตอรี่กำลังดันต่ำ ให้ตั้งระยะไว้ที่ย่าน Rx100 ต่อขั้วบวก (+) ของสายมาตรวัดเข้ากับ gate ขั้วลบ (-) เข้าที่ drain หรือ source ถ้าเป็นแบบ P - Channel ให้ต่อสายมาตรวัดรงกันข้ามกับที่กล่าวมาแล้ว มาตรวัดควรชี้ค่าความต้านทานที่ไม่ต่ำจนเกินไป2. วัดความต้านทานทางกลับของ JFET แบบ N - Channel โดยต่อขั้วลบ (-) ของสายมาตรวัดความต้านทานเข้าที่ gate ขั้วบวก (+) เข้าที่ drain หรือ source มาตรวัดควรชี้ค่าความต้านทานสูงมาก ( แสดงว่าใช้ได้) ถ้าชี้ค่าต่ำเกินไป แสดงว่ารอยต่อในตัว FET รั่วหรือลัดวงจร ( แสดงว่าใช้ไม่ได้) ถ้าเป็นแบบ P - Channel ให้ต่อสาย มาตรวัดตรงข้ามกับที่กล่าวมาแล้ว
วิธีเช็ค MOSFET
การวัดค่าความต้านทานทางตรงและทางกลับ สามารถทำได้โดยใช้มาตรวัดความต้านทานที่ใช้แบตเตอรี่กำลังดันต่ำ การต่อสานมาตรวัดก็เช่นเดียวกับวิธีเช็ค JFET แต่ต้องใช้ระยะย่าน Rx1000 หรือระยะสูงสุด MOSFET แบบ Insulated - gate - Protected จะมีความต้านทานทางเข้าสูงมาก ฉะนั้นมาตรวัดจะชี้ค่าความต้านทานสูงมาก ทั้งค่าความ ต้านทานทางตรงและทางกลับ (แสดงว่าใช้ได้) ถ้ามาตรวัดชี้ค่าความต้านทานต่ำเกินไป แสดงว่ามีการรั่วของฉนวน ที่กั้นระหว่าง gate กับ drain หรือ source ( แสดงว่าใช้ไม่ได้) จะเห็นว่าไม่ยากเลยที่จะเช็ค FETผู้เขียนหวังเป็นอย่าง มากว่า วิธีเช็ค FET แบบนี้ จะช่วยให้ช่างอิเล็กทรอนิกส์ที่สนใจทุกท่าน นำเอาไปใช้ประโยชน์ได้ไม่มากก็น้อย

ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้า
เฟตเป็นทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่ง มีโครงสร้างแตกต่างไปจากทรานซิสเตอร์ทั่วไป และมีข้อดีกว่าทรานซิสเตอร์ทั่วไปหลายประการ คือต่อขยายหลายภาคได้ดี ทำงานที่อุณหภูมิสูงได้ดี มีสัญญาณรบกวนต่ำ มีอิมพีแดนซ์สูง เป็นต้น
เฟตแบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ JFET และ MOSFET และโครงสร้างมี 2 ชนิด คือ P แชนแนลและ N แชนแนล MOSFET ยังแบ่งย่อยออกได้เป็นดีพลีชัน MOSFET และเอนฮานซ์เมนต์ MOSFET
JFET นั้นส่วนของเกต เดรนและซอส ถูกต่อถึงกันทั้งหมด การจ่ายไบอัสให้ JFET ทำงาน ต้องจ่ายไบอัสตรงให้ขา S จ่ายไบอัสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับขา S JFET ทำงานเหมือนหลอดสุญญากาศ
ดีพลีชัน MOSFET ส่วนของเกตถูกแยกออกต่างหากส่วนเดรนและซอส โดยใช้ฉนวน SiO2 คั่นไว้ ส่วนของเดรนและซอสถูกต่อถึงกันด้วยฐานรอง ( SS ) ที่เป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเดียวกับส่วนเดรนและซอส การจ่ายไบอัสให้ดีพลีชัน MOSFET ต้องจ่ายไบอัสตรงให้ขา S จ่ายไบอัสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับขา S เหมือนการจ่ายไบอัสให้ JFET
เอนฮานซ์เมนต์ MOSFET มีโครงสร้างเหมือนกับดีพลีชัน MOSFET แตกต่างเล็กน้อยในส่วนของเดรนและซอสที่ไม่ต่อถึงกัน การจ่ายไบอัสให้เอนฮานซ์เมนต์ MOSFET จ่ายไบอัสตรงให้ขา G กับขา S เทียบกัน และจ่ายไบอัสกลับให้ขา D ทำให้การทำงานของเอนฮานซ์เมนต์ MOSFET เหมือนการทำงานของททรานซิสเตอร์
ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์

เฟต ( FET ) มาจากชื่อเต็มว่า ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์ ( Field Effect Transistor ) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดขั้วเดียว ( Unipolar ) มีลักษณะโครงสร้างและหลักการทำงานแตกต่างไปจากทรานซิสเตอร์ เพราะทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดสองขั้ว การทำงานของทรานซิสเตอร์ต้องอาศัยกระแสช่วยควบคุมการทำงาน ทั้งกระแสอิเล็กตรอนและกระแสโฮล ส่วนเฟตต้องใช้แรงดันในการควบคุมการทำงานลักษณะการควบคุมการทำงานของทรานซิสเตอร์และเฟต

เปรียบเทียบการควบคุม การทำงานของทรานซิสเตอร์และเฟต
จากรูป แสดงการเปรียบเทียบการควบคุมการทำงานของทรานซิสเตอร์และเฟต รูป (ก) ทรานซิสเตอร์ถูกควบคุมการทำงานด้วยกระแสเบส ( IB ) ส่วนรูป (ข) เฟตถูกควบคุมการทำงานด้วยแรงดันที่ขาเกตและขาซอส ( VGS ) กระแส IC ของทรานซิสเตอร์จะถูกควบคุมโดยตรงจากกระแส IB ส่วนกระแส ID ของเฟตจะถูกควบคุมโดยตรงจากแรงดัน VGS
เฟตเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอีกชนิดที่นิยมนำมาใช้งานในการขยายสัญญาณ และใช้งานในหน้าที่ต่าง ๆ เช่นเดียวกับ ทรานซิสเตอร์ นับวันเฟตยิ่งมีบทบาทเพิ่มมากขึ้นในการนำไปใช้งาน เพราะเฟตมีคุณสมบัติหลายประการดีกว่าทรานซิสเตอร์ สรุปเป็นข้อ ๆ ได้ดังนี้
• ขบวนการผลิตเฟตสามารถนำไปใช้การผลิต IC ได้
• เฟตสามารถต่อขยายสัญญาณแบบหลายภาคได้ดี
• เฟตทำงานที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่าทรานซิสเตอร์
• สามารถสร้างเฟตให้มีขนาดเล็กลงได้มากกว่าทรานซิสเตอร์
• เฟตไม่มีผลต่อแรงดันต้านภายในเมื่อนำไปใช้เป็นสวิตช์
• อุณหภูมิมีผลต่อการทำงานของเฟตน้อยกว่าทรานซิสเตอร์มาก
• คุณสมบัติโครงสร้างบางชนิดของเฟตสามารถสร้างให้มีความไวในการทำงานได้ดีกว่าทรานซิสเตอร์
• เฟตมีสัญญาณรบกวนต่ำกว่าทรานซิสเตอร์ จึงเหมาะสมกับการใช้งานในภาคขยายสัญญาณอัตราขยายต่ำ
• อิมพีแดนซ์ทางอินพุตของเฟตสูงประมาณ 100 M ? มากกว่าในทรานซิสเตอร์มาก ซึ่งมีค่าเพียงประมาณ 2 k ? เท่านั้น

การทำงานของเฟต ต้องใช้แรงดันในการควบคุมกระแสเหมือนกับการทำงานของหลอดสุญญากาศ นั่นคือ กระแสจะถูกควบคุมด้วยสนามไฟฟ้าที่เกิดจากแรงดัน สิ่งนี้เองเป็นเหตุให้สิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำนี้มีชื่อเรียกว่า ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์ ซึ่งมีความหมายว่า ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานเนื่องจากผลของสนามไฟฟ้า
ชนิดและประเภทของ เฟต
ในปัจจุบันเฟตได้ถูกพัฒนาให้สามารถทำงานและใช้งานกับอุปกรณ์หลายชนิดมากขึ้น ตัวเฟตเองก็ถูกพัฒนาให้มีหลายประเภทและชนิดมากขึ้น เพื่อให้สามารถนำไปใช้งานได้เฉพาะเจาะจงมากขึ้น เกิดคุณภาพและประสิทธิภาพในการทำงานมากขึ้น เฟตที่สร้างมาใช้งานแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้
• จังชันฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์ ( Junction Field Effect Transistor ) หรือเรียกย่อ ๆ ว่า เจเฟต ( JFET ) แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิดพีแชนแนล ( P-Channel ) และชนิดเอ็นแชนแนล ( N-Channel )
• เมทอลออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์ ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) หรอเรียกย่อ ๆ ว่า มอสเฟต ( MOSFET ) แบ่งย่อยออกได้เป็น 2 แบบ คือ
• ดีพลีชันมอสเฟต ( Depletion MOSFET ) หรือ D – MOSFET แบ่งออกได้ 2 ชนิดคือ P แชนแนล และชนิด N แชนแนล
• เอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ( Enhancement MOSFET ) หรือ E – MOSFET แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดคือ ชนิด P แชนแนล และชนิด N แชนแนล

อิเล็กทรอนิกส์ คืออะไร

สิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ทำงานให้มนุษย์เราได้หลายอย่างเช่น ทำเสียง ส่งข่าวสาร แสดงภาพ จดจำคำนวณ วัดและควบคุม เครื่องกลที่สร้างจากส่วนประกอบของล้อเฟืองและคานงัดอาจทำบางสิ่งดังกล่าวข้างต้นได้แต่ทำได้ไม่ดีนักเนื่องจากทำงานช้าและไม่คล่องตัวไฟฟ้าอาจช่วยเสริมพลังให้เครื่องกลเหล่านั้นแต่ก็ยังไม่นับว่าเป็น อิเล็กทรอนิกส์เครื่องกลที่จะกล่าวอ้างว่าเป็นอิเล็กทรอนิกส์ได้นั้นต้องประกอบขึ้นด้วยสิ่งประดิษฐ์ซึ่งอำนาจไฟฟ้าหรือสภาวะแม่เหล็กควบคุมกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของกลุ่มอนุภาคขนาดเล็กมากหรืออิเล็กตรอนได้โดยตรงสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์จะยอมให้ไฟฟ้าควบคุมไฟฟ้าด้วยกันเองตัวอย่างเช่นเครื่องรับโทรทัศน์ไฟฟ้าจากสายอากาศจะควบคุมกระแสไฟฟ้า ในการแสดงภาพบนจอรับภาพในคอมพิวเตอร์การเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าอันเนื่องมาจากการกดแป้นพิมพ์จะไปควบคุมกำลังของเครื่องเพื่อเขียนข้อมูลลงบนแผ่นดิสก์การใช้ไฟฟ้าในลักษณะนี้ความเป็นไปได้ที่จะทำสิ่งที่ซับซ้อนให้สำเร็จโดยเร็วและไม่สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายเครื่องกลทั่วไปใช้ได้ดีสำหรับงานง่าย ๆ ที่ทำซ้ำ ๆ กันเพียงอย่างเดียวเช่นการเจาะรูการเป่าผมแต่ถ้าต้องการเครื่องกลที่ทำงานได้หลายอย่างและเปลี่ยนพฤติกรรมได้ทันทีโดยตอบสนองต่อข้อมูลที่เข้ามาสิ่งที่เราต้องการก็คืออิเล็กทรอนิกส์สิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์เช่นวิทยุจะสร้างเสียงได้ อย่างไม่มีขอบเขตจำกัดและคอมพิวเตอร์จะสร้างสรรค์โลกแห่งจินตนาการอย่างไม่มีที่สิ้นสุด

แสง

แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กระจายออกไปรอบทิศทาง แสงมีหลายความยาวคลื่น มีชื่อเรียกชนิดของแสงแตกต่างกันออกไป แสงที่กำเนิดขึ้นมามีทั้งแสงที่ตาคนมองเห็นและแสงที่ตาคนมองไม่เห็น คลื่นแสงที่ส่งออกมาถูกเรียกว่า โฟตอน สารกึ่งตัวนำที่นำมาใช้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงมีหลายชนิดแตกต่างกันไป แต่ละชนิดก็ให้การตอบสนองต่อความยาวคลื่นแสงแตกต่างกัน การเลือกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงมาใช้งานต้องเลือกให้ถูกต้องเหมาะสม
ความสำคัญของอุปกรณ์ที่มีความไวต่อแสง นับวันยิ่งมีบทบาทมีการใช้งานมากเพิ่มขึ้นทุกขณะ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงได้ถูกนำมาใช้งานเพิ่มมากขึ้น โดยได้พยามที่จะค้นคว้าทดลองเพื่อผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ออกมาใช้งานอย่างมประสิทธิภาพ สื่อด้านโฆษณาตัวช่วยนำเสนอในด้านต่าง ๆ มักนิยมใช้อุปกรณ์ที่ให้กำเนิดแสงมาเป็นตัวนำเสนอ เพื่อให้เกิดความน่าสนใจและมีความแปลกใหม่ รูปแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงจึงถูกพัฒนามาใช้งานเพิ่มมากขึ้นทุกขณะ
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่แผ่กระจายออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง มีความยาวคลื่นแสงหลายย่าน แสงในย่านที่ตาคนมองเห็นมีความยาวคลื่นแสงระหว่าง 390-780 นาโนเมตร ( nm. ) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงส่วนใหญ่มักทำงานในย่านใกล้แสงอินฟราเรด มีความยาวคลื่นแสงระหว่าง 780-300 nm. แสงที่ส่องออกมาจากแหล่งกำเนิดจะอยู่ในรูปที่เรียกว่า โฟตอน ( Photons ) มีระดับและทิศทางของความถี่ในการเดินทางของคลื่นแสง สามารถหาออกมาได้จากสมการดังนี้
W = hf
เมื่อ W = กำลังงานของแสงที่เกิดขึ้น หน่วยจูล ( J )
h = ค่าคงที่ของแพล็งส์ ( Planck's Constant )
= 6.624 x 10-34 จูล – วินาที ( J-s )
f = ความถี่ของคลื่นแสง หน่วยเฮิรตซ์ ( Hz )
ความยาวของคลื่นแสงสามารถหาได้จากความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นแสง และความถี่ของคลื่นแสง เขียนออกมาเป็นสมการได้ดังนี้

= ความยาวคลื่นแสง หน่วยเมตร ( m )

v = ความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นแสง

= 3 x 108 เมตรต่อวินาที ( m/s )
f = ความถี่ของคลื่นแสง หน่วยเฮิรตซ์ ( Hz )

สารกึ่งตัวนำที่นำมาใช้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสงต่างชนิดกัน จะมีสัมประสิทธิ์ในการดูดกลืนแสง ที่มีความยาวคลื่นแสงแตกต่างกัน ความยาวคลื่นแสงปกติทั่วไปวัดค่าออกมาในหน่วยแองสตรอม ( Angstrom Unit : A ) หรือ ไมโครเมตร ( Micrometers : ? m ) สามารถเปรียบเทียบหน่วยกันได้ดังนี้
ความยาวคลื่นแสง ถือว่ามีความสำคัญต่อการนำไปใช้งาน เพราะเป็นตัวบอกถึงชนิดของสารกึ่งตัวนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางแสง สารกึ่งตัวนำต่างชนิดกันจะให้การตอบสนองต่อความยาวคลื่นแสงแตกต่างกันไป แสดงดังรูป

สัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของสารกึ่งตัวนำเทียบกับความยาวคลื่น
จากรูป เป็นสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของสารกึ่งตัวนำ เทียบกับความยาวคลื่นแสงจะเห็นชัดเจนว่า การใช้วัสดุที่ต่างชนิดกันมีการดูดกลืนแสงในย่านความยาวคลื่นแสงแตกต่างกัน และเกิดพลังงานขึ้นมาในย่านที่ต่างกัน สารกึ่งตัวนำที่แสดงไว้มี 3 ชนิด คือ สารซิลิคอน ( Si ) ให้การดูดกลืนแสงในย่านประมาณ 0.4-1.1 ? m สารแกลเลียมอาซิไนด์ ( GaAs ) ให้การดูดกลืนแสงในย่านประมาณ 0.3-0.9 ? m และสารเจอร์เมเนียม ( Ge ) ให้การดูดกลืนแสงในย่านประมาณ 0.6-1.8 ? m
จำนวนอิเล็กตรอนอิสระที่กำเนิดขึ้นมาในแต่ละชนิดวัสดุที่ใช้ผลิต เป็นสัดส่วนโดยตรงต่อความเข้มของแสงที่มาตกกระทบ ความเข้มของแสงถูกวัดออกมาในรูปความเข้มของการส่องสว่างที่ตกกระทบเฉพาะพื้นที่ผิว ความเข้มของแสงสว่างปกติวัดออกมาเป็นลูเมน ( Lumen ; lm ) หรือวัตต์ ( Watt ; W ) หน่วยทั้งสองมีความสัมพันธ์กันดังนี้
1 lm = 1.496 x 10-10 W
ส่วนความเข้มของแสงถูกวัดค่าออกมาเป็นสูเมนต่อตารางฟุต ( lm/ft2 ) , ฟุต-แคนเดิล ( Foot-Candles ; fc ) , หรือวัตต์ต่อตารางเมตร ( W/m2 ) เขียนเปรียบเทียบค่าได้ดังนี้

lm/ft2 = 1 fc = 1.609x10-12 w/m2

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า
ไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ ไฟฟ้าสถิตและไฟฟ้ากระแส
1. ไฟฟ้าสถิต (Static Electricity) เป็นไฟฟ้าที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ ไม่สามารถที่จะนำมายังประโยชน์แก่มนุษย์ได้โดยตรง เช่นไฟฟ้าสถิตย์ที่เกิดจากการเสียดสีของวัตถุ ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า ฯลฯ เมื่อวัตถุ 2 อย่างสะสมประจุเอาไว้เยอะ ๆ โดยประจุที่สะสมนั้นเป็นประจุที่แตกต่างกัน จะมีการถ่ายเทประจุเข้าหากันได้ เพราะหลักการของประจุไฟฟ้ากล่าวไว้ว่า ประจุเหมือนกันจะผลักกัน ประจุต่างกันจะวิ่งเข้าหากันหรือดูดกัน
2. ไฟฟ้ากระแส (Current Electricity) เป็นไฟฟ้าที่มนุษย์สร้างขึ้นมาเพื่อใช้งานตามวัตถุประสงค์ โดยผลิตแรงเคลื่อนไฟฟ้าแล้วส่งกระแสไฟฟ้า ไปตามสายลวดตัวนำ วิธีการนี้แม้ว่าอุปกรณ์ที่สร้างไฟฟ้าจะอยู่คนละที่กับอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์นั้น ๆ ได้ ไฟฟ้ากระแสแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ
ไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ
ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current) เป็นกระแสไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลหรือขั้วของแหล่งจ่ายออกมาอย่างแน่นอน ไม่มีการสลับขั้วบวกลบแต่อย่างใด เช่นกระแสไฟฟ้าที่ออกมาจากถ่านไฟฉาย หรือแบตเตอรี่รถยนต์ เป็นต้น

ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating current) เป็นกระแสไฟฟ้าที่ได้จากเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า อย่างเช่นเครื่องปั่นไฟ เป็นต้น ไฟฟ้าประเภทนี้มีการเปลี่ยนทิศทางการไหลอยู่ตลอดเวลา โดยขั้วหรือประจุทางไฟฟ้าจะสลับบวก-ลบ อยู่ตลอดเวลา
กระแสไฟฟ้า (Current) กระแสไฟฟ้าคือปริมาณของอิเล็กตรอนซึ่งเคลื่อนที่ผ่านจุดที่กำหนดให้ภายในช่วงเวลา 1 วินาที หน่วยวัดกระแสเป็นแอมแปร์ (Ampare) หรือย่อว่า A หนึ่งแอมแปร์มีค่าเท่ากับจำนวน 6,250,000,000,000,000,000 หรือ 6.25 X 10 16 อิเล็กตรอนที่ผ่านจุด ๆ หนึ่งใน 1 วินาที

แรงเคลื่อนไฟฟ้า (Voltage) แรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือเขียนย่อว่า V เป็นความดัน (Pressure )หรือแรง (Force) แรงเคลื่อนไฟฟ้าบางครั้งอ้างอิงเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าตกคร่อม (Potential Voltage Drop)ซึ่งเป็นความแตกต่างของแรงเคลื่อนไฟฟ้า ระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ถ้าเราเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าเป็นปริมาณน้ำที่ไหลผ่านท่อ แรงเคลื่อนไฟฟ้าคือความดันของน้ำ ( Water Pressure)
กำลังไฟฟ้า (Power) กำลังไฟฟ้า เขียนย่อว่า P เป็นงานที่เกิดจากการกระทำของกระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็น วัตต์(Watt) กำลังของไฟฟ้ากระแสตรงได้จาก แรงเคลื่อนไฟฟ้า X กระแสไฟฟ้า (V x 1 = P)
ความต้านทาน (Resistance) ความต้านทางไฟฟ้าเขียนย่อว่า R มีหน่วยเป็นโอห์ม ซึ่งความต้านทาน 1 โอห์ม ได้จากแรงเคลื่อนไฟฟ้า 1 โวลท์ จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ไหลผ่านค่าความต้านทาน 1 โอห์ม
กฏของโอห์ม (Ohm,s Law) จากคำจำกัดความข้างต้น เราจะได้สูตรที่เรียกว่า "กฏของโอห์ม" ดังนี้
V = I x R หรือ I = V/R หรือ R = V/I P = V x I หรือ P = I2 R

ตัวต้านทาน

ตัวต้านทาน คืออะไร ชื่อก็บอกอยู่แล้วว่า ตัวต้านทาน คือมันจะต้านทานการไหลไฟฟ้าทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ โดยทั่วไป ตัวต้านทานจะมีอยู่หลายแบบ แตกต่างกันตามขนาดรูปร่าง ตามแต่อัตราทนกำลังไฟฟ้า และตามค่าของมัน ซึ่งค่าของความ ต้านทาน จะมีหน่วยเป็นโอห์ม (ohm) ค่าความต้านทานนี้ในตัวต้านทานบางแบบจะพิมพ์ลงบนตัวมันเลย และก็มีบางแบบเช่นกันที่จะ บอกค่าความต้านทานมาเป็นแถบสี
ธรรมชาติของตัวต้านทานใช่แล้ว ! บางทีเราพูดได้ว่าตัวต้านทานก็คือตัวนำที่เลวได้ หรือในทางกลับกันตัวนำทีดีหรือตัวนำสมบูรณ์ เช่น ซูเปอร์คอนดักเตอร์ จะไม่มีค่าความต้านทานเลย ดังนั้น ถ้าต้องการทดสอบเครื่องมือวัดของเราว่ามีค่าเที่ยงตรง ในการวัดมากน้อยเท่าใด เราสามารถทดสอบ ได้โดยการนำเครื่องมือวัดของเราไปวัดตัวนำที่มีค่าความต้านทานศูนย์โอห์ม เครื่องมือที่นำไปวัดจะต้องวัดค่าได้เท่ากับ ศูนย์โอห์มทุก ย่านวัด (รูปที่ 1) ตัวนำที่ดีที่สุดหรือตัวนำที่ค่อนข้างดี จำเป็นมากสำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป ในงานอิเล็กทรอนิกส์จะใช้อุปกรณ์ที่รู้จักกันในชื่อว่า โอห์มมิเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบค่าความต้านทานของตัวต้านทาน
รูปที่ 1 ถ้าเราวัดความต้านทานของตัวนำที่ดีจะไม่มีความต้านทานคือวัดได้ศูนย์โอห์ม

โครงสร้างภายในของตัวต้านทานค่าคงที่กรรมวิธีในการผลิตตัวต้านทานมีด้วยกันหลายวิธีตามแต่ชนิดของตัวต้านทาน เช่นการใช้ลวดพันรอบโครงสร้างของตัวต้านทาน แล้วก็ต่อขาออกมาใช้งาน (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 โครงสร้างภายในของตัวต้านทานคงที่ ก.แบบคาร์บอน ข.แบบไวร์วาวด์ ค.แบบเมตัลฟิล์ม