Semiconductores

 

¿Qué son los semiconductores?

En términos simples, los semiconductores se comportan como un puente entre los conductores, como el cobre, y los aislantes, como el plástico. A diferencia de los conductores que permiten el flujo libre de electricidad, y los aislantes que lo bloquean, la conductividad de los semiconductores puede ser controlada y modificada. Esta propiedad única los hace ideales para crear componentes electrónicos como transistores y diodos.

Tipos de semiconductores:

Existen dos tipos principales de semiconductores:

• Semiconductores intrínsecos: Son semiconductores puros, compuestos por un solo tipo de átomo, como el silicio o el germanio. Siendo el sillico el mas usado.
• En su forma natural(sin ningún tipo de energía térmica o diferencia de potencial), el silicio lo observamos como una estructura cristalina, en la cual contamos con seis átomos de silicio y podemos observar que cada uno cuenta con 4 electrones en su capa de valencia, no habiendo huecos o exceso de electrones, sino que está equilibrado.

• Semiconductores extrínsecos: Estos semiconductores se dopan con pequeñas cantidades de impurezas para modificar sus propiedades, es decir, al elemento principal del semiconductor (Silicio) se le  agrega otros átomos ya sea con mas de 4 electrones de valencia o con menos de 4 electrones de valencia. Se clasifican en dos subtipos:
• Tipo n: Se dopan con átomos que tienen más electrones en su capa de valencia que los átomos del semiconductor original(silicio), creando un exceso de electrones libres. O lo que se traduce a que no hay huecos ni tampoco un equilibrio, sino que hay mas electrones y estarán listo para encontrar huecos en los cuales meterse.
• A continuación vemos  como sería su estructura si le agregamos fósforo que tiene 5 electrones de valencia a los átomos de silicio:

• Tipo p: Se dopan con átomos que tienen menos electrones en su capa de valencia que los átomos del semiconductor original, creando una deficiencia de electrones libres, conocidos como huecos. O lo que se traduce a que hay menos huecos y estos huecos estarán listos para recibir electrones.
• A continuación vemos  como sería su estructura si le agregamos aluminio que tiene 3 electrones de valencia a los átomos de silicio, también podría ser el galio que tiene 3 electrones de valencia

Si llegamos a unir estos dos subtipos tipo n y tipo p, tendríamos un diodo semiconductor, que lo veremos en otra publicación en este blog. Puedes buscar en nuestro blog y observar si ya subimos esta publicación del diodo.

Aplicaciones de los semiconductores:

Los semiconductores son la base de la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos, incluyendo:

• Computadoras: Los procesadores, memorias y otros componentes esenciales de las computadoras están hechos de semiconductores.
• Smartphones y tabletas: Los chips que permiten el funcionamiento de estos dispositivos móviles son semiconductores.
• Electrodomésticos: Los semiconductores controlan el funcionamiento de lavadoras, refrigeradores, aires acondicionados y otros electrodomésticos.
• Vehículos eléctricos: Los semiconductores son esenciales para controlar la potencia y el rendimiento de los vehículos eléctricos.
• Paneles solares: Los semiconductores convierten la luz solar en electricidad en las células fotovoltaicas de los paneles solares.

La importancia de la industria de semiconductores:

La industria de semiconductores es fundamental para la economía global. Se estima que tiene un valor de billones de dólares y genera millones de empleos en todo el mundo. Los avances en esta industria impulsan la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías que impactan en todos los aspectos de nuestras vidas.