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Características de los Semiconductores

Los semiconductores se definen como elementos cuya función es aislar o conducir selectivamente de acuerdo a las condiciones externas a las que se someten, tales como presión, temperatura, campos eléctricos o magnéticos y radiación. En la tabla periódica existen 14 de elementos semiconductores destacándose el germanio, el silicio, el cadmio, el selenio, el galio, el aluminio, el indio, el boro y el carbono.


Los semiconductores son sólidos cristalinos que tienen conductividad eléctrica media, por vlo que pueden usarse de forma dual como un aislador y como un conductor. Si se utilizan como conductores en determinadas condiciones, pueden circular por la corriente eléctrica pero únicamente en un sentido. También no poseen una alta conductividad como la que tienen los metales conductores. Los semiconductores son aplicados en usos electrónicos, especialmente para fabricar componentes de diodos, transistores y circuitos integrados.

Los semiconductores también se usan como complementos o accesorios de sensores ópticos cómo los láseres de estado sólido y dispositivos de potencia destinados a sistemas que transmiten energía eléctrica. Actualmente este tipo de elementos se utiliza en desarrollos tecnológicos en las telecomunicaciones, en el procesamiento de señales y sistemas de control para aplicaciones industriales y domésticas.

Características de los Semiconductores


Los semiconductores están caracterizados por tener doble funcionalidad, diversidad de aplicaciones, eficiencia energética y un costo bajo. Las características más destacables de estos son las siguientes:

  • Si el semiconductor se somete a una temperatura baja, los electrones se mantienen unidos unos a otros en la banda de valencia, por lo que no emergen electrones libres que circulen en la corriente eléctrica. Pero si el semiconductor se expone a altas temperaturas, la vibración técnica ejerce años en la solidez que tienen los enlaces covalentes pertenecientes a los átomos del elemento, por lo que electrones se liberan para conducir la electricidad.
  • La respuesta del aislante o del conductor puede cambiar tomando en cuenta la sensibilidad que tenga el elemento a los campos eléctricos, a la iluminación y a los campos magnéticos del ambiente.
  • La conductividad de los semiconductores cambia en un intervalo que va de 1 a 10-6 S.cm-1, tomando en cuenta el tipo de elemento químico que se utilice.
  • La conductividad de los semiconductores cambia de acuerdo a los elementos dopantes o a la proporción de impurezas que se encuentren en el interior de un semiconductor intrínseco.
  • Los semiconductores extrínsecos o compuestos pueden tener propiedades eléctricas y ópticas sumamente mayores a las propiedades que tienen los semiconductores intrínsecos.

Usos de los Semiconductores

Características de los SemiconductoresLos semiconductores son muy usados como materia prima para ensamblar elementos electrónicos que son parte de la vida diaria, como los circuitos integrados. Uno de los elementos principales que tiene un circuito integrado son los transistores, estos dispositivos se encargan de generar una señal de salida, la cual puede ser amplificada, oscilatoria o rectificada, de acuerdo a una específica señal de entrada.


También los semiconductores se destacan por ser el principal material de los diodos empleados en circuitos electrónicos que dan paso a la corriente eléctrica que circula en un único sentido.

Para diseñar diodos se unen junturas de semiconductores extrínsecos de tipo N y tipo P. Cuando se alternan los elementos donadores y portadores de electrones, un mecanismo de equilibrio es activado en las dos zonas.

De esta manera los huecos y los electrones de estas zonas se complementan y se cruzan donde lo necesiten, esto sucede en 2 vías:

  • Se obtiene un paso de huecos que porten electrones de tipo P destinado al tipo N. La zona tipo P obtiene una carga mayormente negativa.
  • Los electrones se trasladan desde el tipo N hasta la zona P, la zona N consigue una zona de carga altamente positiva.

Al final, el campo eléctrico promueve la circulación de la energía en un sentido único, originándose en la zona N hasta llegar a la zona P. En añadidura, al usar combinaciones de semiconductores extrínsecos e intrínsecos es posible generar dispositivos que realicen funciones parecidas a la de un tubo de vacío, cuyo contenido es un volumen de cientos de veces.

Esta clase de aplicaciones es aplicable a circuitos integrados como los chips de microprocesadores que utilizan una alta cantidad de energía eléctrica. Los semiconductores se localizan en aparatos electrónicos de la vida diaria como equipos de color línea marrón, en los que se mencionan los reproductores de vídeo, televisores, computadores, equipos de sonido y teléfonos inteligentes.

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Bibliografía


Referencias, créditos & citaciones APA:
Revista educativa Caracteristicasdel.com. Equipo de redacción profesional. (2021, 02). Características de los Semiconductores. Escrito por: Redactores Profesionales. Obtenido en fecha , desde el sitio web: https://www.caracteristicasdel.com/tecnologia/caracteristicas_de_los_semiconductores.html.

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