Los semiconductores son materiales que tienen la capacidad de conducir electricidad bajo ciertas condiciones, pero no en otras. Esta propiedad intermedia entre los conductores (como los metales) y los aislantes (como el plástico) es lo que los hace tan especiales y útiles.
La conductividad de un semiconductor puede controlarse y modificarse mediante la introducción de impurezas (dopaje) o cambiando las condiciones externas como la temperatura, la presión o el campo eléctrico. Esta capacidad de modulación es lo que permite crear dispositivos electrónicos como transistores y diodos, que son los componentes básicos de circuitos integrados y microprocesadores.
Intrínsecos: Son semiconductores puros, como el silicio (Si) y el germanio (Ge), en los que los átomos comparten electrones para formar enlaces covalentes.
Extrínsecos: Se obtienen al añadir impurezas (átomos de otros elementos) a los semiconductores intrínsecos. Esto modifica su conductividad al crear un exceso de electrones (tipo N) o de "huecos" (tipo P).
Silicio (Si): Es el semiconductor más utilizado en la industria electrónica debido a su abundancia, bajo costo y buenas propiedades eléctricas.
Germanio (Ge): Fue uno de los primeros semiconductores utilizados, pero actualmente su uso es más limitado.
Arseniuro de galio (GaAs): Se utiliza en aplicaciones especiales como dispositivos optoelectrónicos y de alta frecuencia.
Los semiconductores están presentes en una gran variedad de dispositivos electrónicos que utilizamos a diario:
Microprocesadores: El "cerebro" de computadoras, teléfonos móviles y otros dispositivos.
Memorias: Almacenan datos en computadoras, teléfonos y otros dispositivos.
Transistores: Componentes básicos de circuitos electrónicos que amplifican o conmutan señales eléctricas.
Diodos: Permiten el flujo de corriente eléctrica en una sola dirección.
Celdas solares: Convierten la luz solar en electricidad.
Sensores: Detectan y miden magnitudes físicas como temperatura, luz o presión.
Los semiconductores son esenciales para la tecnología moderna. Su escasez puede tener un impacto significativo en la economía global, como se ha evidenciado recientemente con la crisis de los semiconductores.
La investigación y desarrollo en el campo de los semiconductores continúan avanzando, con el objetivo de mejorar su rendimiento, reducir su tamaño y costo, y encontrar nuevas aplicaciones. Algunas de las tendencias futuras incluyen:
Nuevos materiales: Se están investigando materiales como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN) para aplicaciones de alta potencia y alta frecuencia.
Computación cuántica: Los semiconductores son fundamentales para el desarrollo de computadoras cuánticas, que podrían revolucionar la forma en que resolvemos problemas complejos.
Inteligencia artificial: Los semiconductores son la base de los sistemas de inteligencia artificial, que están transformando nuestra sociedad.