Todo lo que necesitas saber sobre los semiconductores – Awesci – Science Daily

POR MEGAN RAY NICHOLS

La tecnología es una parte integral de nuestra vida diaria. Hablamos con amigos y familiares, nos mantenemos conectados con colegas, socializamos y trabajamos desde casa en nuestras computadoras y teléfonos inteligentes. Aparecen diferentes tipos de tecnología en casi todos los sectores, desde la alimentación hasta la educación, la manufactura y todo lo demás. Las innovaciones que conocemos y amamos hoy dependen de una cosa para seguir avanzando: los semiconductores.

¿Qué son los semiconductores? ¿Cómo funcionan y dónde puedes encontrarlos como parte de tu vida diaria?

¿Qué son los semiconductores?

Cuando conectas el cable de carga a la pared, ¿cómo funciona? La electricidad viaja a través del enchufe y a través de un cable de cobre hasta llegar a su teléfono u otro dispositivo que funciona con batería. Esta configuración funciona porque el cobre dentro del cable de carga se conoce como conductor: transfiere bien la electricidad y en casi cualquier circunstancia. El cobre y otros conductores como el acero y el aluminio tienen muy poca resistencia y permiten que la electricidad fluya sin problemas desde el origen hasta el destino.

Los semiconductores, por otro lado, actúan como aislantes la mayor parte del tiempo. Tienen una mayor resistencia y no transmiten electricidad con facilidad o en absoluto. En el otro lado del espectro están los aislantes, materiales que no conducen electricidad en absoluto. A menudo encontrará estos conductores y semiconductores circundantes para evitar que la energía se dispare y pueda causar daños. Tanto el caucho como el carbono son aislantes estándar.

Si no transmiten electricidad sino que sólo funcionan como aislante algunas veces, ¿por qué los semiconductores son esenciales en la creación de tecnología? ¿Cómo trabajan?

¿Cómo funcionan los semiconductores?

Cuando analizas los semiconductores y cómo funcionan, debes considerar algo llamado banda de energía. En estos elementos hay dos bandas diferentes: la de conducción y la de valencia. Los electrones deben poder moverse hacia adelante y hacia atrás entre estos dos componentes para conducir la electricidad.

En los conductores, no hay espacio entre las bandas de valencia y conducción. En los aisladores existe un gran espacio entre ambos, de modo que los electrones no pueden moverse hacia adelante y hacia atrás, impidiendo la transmisión de energía. Los semiconductores se encuentran en el medio entre los dos: la brecha entre las bandas de conducción y valencia es menor, pero solo se superpondrán en determinadas circunstancias.

Las circunstancias que permiten que un semiconductor transmita potencia pueden variar según la aplicación. Podría ser resistencia, temperatura, número de conexiones o cualquier otra cosa. Por ejemplo, puede haber un semiconductor en un sistema para ayudar a desviar el exceso de energía si alcanza niveles peligrosos. También puede actuar como interruptor de corte de seguridad si el sistema alcanza una temperatura que pueda dañar el resto del equipo.

Crear semiconductores puede resultar complicado. Estos materiales requieren temperaturas y entornos precisos, y desarrollar un solo chip puede llevar semanas o meses, lo que hace que las especificaciones de fabricación exactas sean esenciales para que la cadena de suministro siga avanzando. ¿Dónde puedes encontrar semiconductores como parte de tu vida diaria?

Semiconductores en la vida cotidiana

¿Sobre qué estás leyendo este artículo? Si respondiste computadora, laptop o celular, estás usando semiconductores. ¿Hay un termostato en su casa conectado a un aire acondicionado? Tienes más semiconductores, en este caso, sensores de temperatura. El procesador de su computadora, Internet al que está conectado e incluso la pantalla que está mirando utilizan semiconductores en diversas formas.

Dispositivos médicos, automóviles, cámaras digitales, dispositivos inteligentes, lavadoras, LED: todas estas cosas utilizan semiconductores para realizar sus tareas. Si está computarizado o utiliza ondas de radio, tiene un semiconductor en alguna parte. Gran parte de nuestra tecnología (y, en consecuencia, de nuestra sociedad moderna) se la debemos al uso de semiconductores.

Sin semiconductores, no tendríamos muchos de los avances que conocemos hoy. Antes de la invención del transistor en 1947, una de las primeras aplicaciones de los semiconductores, tecnologías como los televisores dependían de tubos de vacío. Eran grandes, no rentables y se rompían fácilmente. ¿Te imaginas intentar llevar en el bolsillo un móvil alimentado por válvulas? Dejar caer tu teléfono no sólo te pone en riesgo de que se rompa la pantalla, ¡sino que potencialmente puede destruir el dispositivo por completo!

Los semiconductores incluso admiten cosas como GPS en su teléfono. Estos materiales pueden sobrevivir y funcionar en el duro vacío del espacio, lo que los convierte en la elección perfecta para su uso en los satélites que utiliza cada vez que utiliza la navegación.

¿Dónde ves los semiconductores?

Levanta la vista de tu pantalla y echa un vistazo a tu habitación. ¿Dónde ves semiconductores a tu alrededor? Puede que nunca tengas un semiconductor en tus manos, pero la mayor parte de nuestra tecnología moderna no existiría sin ellos. Vea si puede enumerar todos los semiconductores en su habitación y háganos saber cuántos encuentra en los comentarios a continuación.