文組也好懂的半導體 - (3)更多半導體的用處，記憶體、放大器

上一篇題到半導體可以藉由通電改變電阻，進而做成開關，實現運算這個重要的事，這裡再來提其他半導體的妙用

記憶體

半導體做成的記憶體結構其實有很多種，像是六顆MOS組成的SRAM(Static random-access memory, 靜態隨機存取記憶體)、一個電容加上一顆MOS做成的DRAM(Dynamic random-access memory, 動態隨機存取記憶體)、一個改編板的MOS做成的flash

總之半導體可以製作的記憶體有超多種，有的快有的慢，阿為什麼有快的還要用慢的? 因為慢的比較便宜啦，所以記憶體我們都是因地制宜，這也稱為記憶體的class。如果有個地方需要快一點的記憶體，但不需要容量很大，那可以使用最快最貴的SRAM，像是接跟我們電腦的大腦CPU(Central Processing Unit)溝通就是用SRAM。如果是要拿來存程式運行到一半的資料，像是word打一半又開啟youtube，這些資料大多存在DRAM中，因為DRAM便宜一點，可以做得比較大，但又不會很慢。那拿來放A片電影或是出去玩的照片這種，讀起來慢一點也沒關係就放在flash做成的NAND記憶體中好了

https://www.researchgate.net/figure/Illustration-of-memory-gap-Adapted-with-permission-from-45-C-Copyright-2016-The_fig1_356361275

為了讓各位感覺比較明確一點，舉個DRAM來當例子介紹一下，畢竟每種記憶體結構都不一樣，一次講完大家就不想學下去了，我們先有個感覺就好

DRAM是由一個開關(電晶體)以及一個電容組成，這個電容就像是裝電的水桶一樣，你給他一堆電荷他就會存起來。所以今天我用一個電容，一端接地，另一端接在當開關的NMOS在去接到外面，只要我的開關不打開，那電荷就會一值被保存在電容中，直到我想讀取這個記憶體(DRAM)、將開關打開後，如果電容有存電，那就會讀到有電，反之沒存電就會讀到沒電。這樣就是一個記憶體了，我可以把0(沒電)或是1(有電)放在裡面，想要知道時打開開關讀取就好，是不是很方便~

放大器

另一個有點難理解但卻超有用的就是可以做成放大器，就是要放大訊號用的。想想今天如果要打電話，基地台的訊號(就是一種電波)打到手機上一定沒剩多少能量，畢竟大部分都飄走了(別人又不知道你人在那，訊號一定到處亂打的)，這個時候我要怎麼把弱弱的訊號放大回我們可以聽的呢?

這時又用到開關了，想想如果我的開關是只要給0.1V就可以決定是開還是關，可我設定我給一個電源是10V，這時如果當輸入給的是0V，這顆MOS還是關閉的，輸出點就是等校接地，也就是輸出0V，而反之如果我輸入給0.1V，那MOS就會打開，輸出跟10V的電源直接相接，就可以輸出10V了。這代表我只要收到一個0.1V的弱弱訊號，就可以驅動一個10V的的輸出訊號，在把這個訊號拿去給我的喇叭，這樣不就可以聽到超大聲，也就是訊號被放大100倍啦，沒想到這開關也是很強大的吧

現在介紹了半導體可以做運算、記憶、訊號放大，其實半導體還有多用處，不過相信大家看到這裡已經對半導體為什麼這麼厲害有一個基本概念了，我們就把目光移到下一站，讓我們繼續看下去