Un semiconductor se puede definir como una sustancia con propiedades de conductor y aislante.
Puede conducir electricidad bajo
ciertas circunstancias, pero no siempre. Esta física y propiedad de un
semiconductor lo convierte en un buen medio para utilizar la electricidad de
manera controlada cuando sea necesario. La conductancia de un
semiconductor depende de varios factores, como la corriente o
el voltaje aplicados a un electrodo de control, o de la intensidad de la
irradiación por infrarrojos ( IR ), luz visible, ultravioleta ( UV ) o
rayos X.
Entonces, podemos decir que un semiconductor es un material que tiene una conductividad eléctrica mayor que un aislante pero menor que un conductor.
Ejemplos : diodos, transistores y muchas células fotovoltaicas.
Semiconductor - Hechos y Física
Como mencioné anteriormente, un semiconductor tiene una doble propiedad: conductor y aislante de electricidad. Esta propiedad depende de las impurezas agregadas al material semiconductor (un material puro se llama " intrínseco "). Las impurezas agregadas al material para cambiar su propiedad eléctrica se llaman " dopantes" y el proceso de agregar impurezas al material semiconductor puro se llama dopaje.
Tipos de semiconductores
Los semiconductores son de 2 tipos:
- Un semiconductor de tipo N es aquel que transporta corriente en forma de electrones cargados negativamente. Esto es muy similar a la conducción de corriente en un cable.
- Un semiconductor de tipo P es aquel que transporta corriente principalmente como deficiencias de electrones llamadas agujeros. Un agujero tiene una carga eléctrica positiva. Esta carga es igual y opuesta a la carga en un electrón. Estos agujeros fluyen en la dirección opuesta de los electrones.
Función / aplicación
Un semiconductor puede
ayudar a controlar el flujo de electricidad. La función básica de un
dispositivo de este tipo es para cambiar EN y OFF el
flujo de electricidad como y cuando sea necesario. Un dispositivo
semiconductor puede realizar la función de un tubo de vacío con cientos de
veces su volumen. Un solo circuito integrado ( IC ),
como un chip de microprocesador, puede hacer el trabajo de un conjunto de tubos
de vacío.
Materiales semiconductores
Hay varios materiales y elementos utilizados para hacer semiconductores. El requisito básico es que el material no debe ser un muy buen conductor de electricidad, ni debe ser un muy mal conductor de electricidad. Sus propiedades se pueden cambiar agregando o eliminando átomos / impurezas.
Los materiales semiconductores incluyen: silicio, antimonio, arsénico, boro, carbono, germanio, arseniuro de galio, selenio, carburo de silicio, azufre, teluro, óxidos de la mayoría de los metales.
¿Qué es el superconductor?
El superconductor es un elemento, una aleación inter-metálica o un compuesto que conduce electricidad sin resistencia por debajo de cierta temperatura.
Una vez que se pone en movimiento, la corriente eléctrica fluirá para siempre en un circuito cerrado de un material superconductor.
Diodo
Un diodo es un componente electrónico que permite que la corriente fluya solo en
una dirección. Es un dispositivo que consiste en una unión pn. Se
usan con mayor frecuencia para convertir CA en CC, porque pasan la parte
positiva de la onda y bloquean la parte negativa de la señal de CA o, si se
invierten, solo pasan la parte negativa y no la parte positiva.
Un diodo es el dispositivo
semiconductor más simple posible, y es el mejor dispositivo para aprender y
comprender cómo funciona un semiconductor.
Transistor
Un transistor es un
dispositivo hecho de una pieza sólida de material semiconductor y se utiliza
para amplificar y cambiar señales electrónicas. Un transistor puede
estar activo en una sola dirección y puede atraer más o menos corriente a
través de su resistencia de carga.
Fabricación de semiconductores
La fabricación de
semiconductores necesita experiencia y conocimientos. La fabricación debe
hacerse en un ambiente de sala limpia. Los
productos químicos que se utilizarán deben ser puros y libres de impurezas. El
proceso de agregar impurezas controladas a un semiconductor se conoce como
dopaje.
Pasos involucrados en la fabricación de semiconductores
- Diseño / Creación de Máscaras
- Patrones
- Fabricación de obleas
- Formación de dispositivos / Formación de capa de aislamiento de dispositivos
- Formación de dispositivos / formación de transistores
- Metalización
- Ensamblaje y Pruebas
La industria de semiconductores
La industria de los semiconductores tiene más de $ 300 mil millones a partir de hoy y se espera que crezca un 13-15% anual. Estados Unidos, Corea del Sur, Japón y la Unión Europea dominan la industria y los negocios.
