Materiales Semiconductores

Autor: Dylan Santiago Lasso Guayara*

La gran mayoría de los dispositivos de estado sólido que tenemos en casa, son fabricados con un tipo de materiales conocidos como semiconductores [1]. Estamos rodeados de ellos, controlan los ordenadores que utilizamos, los dispositivos móviles que usamos para comunicarnos, los coches y aviones que nos llevan de un lugar a otro. En pocas palabras, sin los semiconductores, todo aquello no sería posible [2]. Por tanto, se estudiarán las propiedades, características e importancia de estos materiales, y de igual forma conocer en qué se diferencia un material semiconductor a un aislante o un conductor.

Para el estudio de estos materiales, resulta esencial conocer su estructura cristalina, y la física del estado sólido, la cual nos ayuda a comprender el comportamiento de los electrones en los cristales de todos estos dispositivos, (un cristal es una distribución periódica tridimensional de átomos [3]). En el átomo los electrones se encuentran en capas y viajan a una velocidad impresionante; los de la última capa se conocen como electrones de valencia, a ellos se debe la capacidad del átomo de recombinarse y formar moléculas [4].

Dispositivos semiconductores

Los semiconductores permiten conducir cargas eléctricas, y pueden comportarse como conductores o aislantes, dependiendo de la temperatura, luz y campo eléctrico. Entre los más utilizados tenemos el Silicio (Si), y el Germanio (Ge), y para funciones específicas el C60 (Carbono 60). La característica principal de estos, es su número de electrones en la última capa de valencia. Según la teoría de bandas, se tiene que para los semiconductores se tienen (4) electrones, para los conductores entre 1 y 2 y, para los aislantes 7 y 8. Se pueden encontrar semiconductores intrínsecos (formados por un solo elemento) o extrínsecos (dopados, mezclados con otro elemento) [5].

De tal manera, se puede concluir que este tipo de materiales son una maravilla moderna, que ha permitido que hoy hayan más de 100 mil millones de circuitos integrados en el uso diario en todo el mundo, encontrados en casi todos los productos comerciales que tocamos, desde el coche de la familia a la calculadora de bolsillo [6], y todo gracias a su espectacular y amplio funcionamiento. 

*Estudiante de quinto semestre de Ingeniería Electrónica. Universidad de Ibagué – 2420161046@estudiantesunibague.edu.co  

REFERENCIAS:

[1]	M. Patiño Rodriguez, «DocSlide,» 22 06 2015. [En línea]. Available: http://myslide.es/education/semiconductores-55888aa337233.html. [Último acceso: 04 09 2015].
[2]	SIA, «Semiconductor Industry Association (SIA),» 2014. [En línea]. Available: http://www.semiconductors.org/about_us/a_rich_history/. [Último acceso: 04 09 2015].
[3]	C. Kittel, Introducción a la física del estado sólido, España: Reverte, 2003.
[4]	V. A. Riffo Bouffanais, «Electrotecnia,» Ibagué, 2015.
[5]	I. Salazar, «Semiconductores & Estructuras Cristalinas,» 2013.
[6]	Integrated, «SEMICONDUCTOR APPLICATIONS,» 2010.