MATERIALES SEMICONDUCTORES

Los semiconductores son considerados elementos especiales dentro del mundo de la electrónica, esto se debe a sus características de conductividad y aislamiento; los materiales pueden ser de un solo cristal como lo son el Germanio (Ge) y el Silicio (Si).

Con el descubrimiento del diodo y el transistor, el germanio era uno de los materiales más empleados en el mundo de la electrónica por su fácil adquisición y refinación.

Sin embargo los científicos se dieron cuenta que al emplear germanio, la confiabilidad y la sensibilidad a las variaciones de temperatura afectaban el funcionamiento de este material semiconductor.

Con el pasar del tiempo y bajo extenuantes jornadas de investigación y desarrollo, los científicos se dieron cuenta que el silicio tenía mejores respuestas de sensibilidad a la temperatura y finalmente en el año de 1954 se presentó el primer transistor elaborado a base de Silicio; una ventaja a favor es que el material en mención es menos sensible a la temperatura que el germanio y es fácil de encontrar en la tierra. Al día de hoy se están realizando investigaciones con el grafeno para la construcción y el diseño de dispositivos electrónicos similares a un diodo y a un transistor.

Con el nacimiento de los diodos y los transistores, entraron las compuertas lógicas, los microprocesadores y microcontroladores; estos abrieron la puerta a los sistemas embebidos y a sistemas de desarrollo como la Raspberry Pi, la BeagleBoard, la Tarjeta Tiva, el arduino y otros.

La evolución de la electrónica trajo un problema complejo y este consistía en la velocidad de procesamiento, los computadores eran cada vez más rápidos, el silicio tenía dificultades en cuanto a operar a velocidades cada vez más rápidas así que para la década de los 70s entró en funcionamiento un transistor basado en Arseniuro de Galio (GaAs) el cual operaba mucho más rápido que otros transistores. Con la investigación del diseño de redes transistorizadas se logró mejorar el tema de la velocidad en sistemas de procesamiento de información y esto ayudó a que notablemente el silicio se desempeñara en optimas condiciones y es por eso que en los tiempos de hoy es el material semiconductor más empleado en todo el mundo.

El GaAs también se emplea pero para sistemas de alto rendimiento como son los diodos de emisión infrarroja, circuitos integrados a frecuencias de microondas y celdas fotovoltaicas, es mucho más costoso fabricar estos dispositivos pero se compensa correctamente con una buena relación cantidad vs precio.