Un semiconductor se puede definir como un material que tiene las características y la capacidad de conducir una pequeña cantidad de corriente eléctrica. Los semiconductores tienen una resistencia mucho menor al flujo de corriente eléctrica en una dirección que en otra. Los componentes electrónicos como los diodos, transistores y muchas células fotovoltaicas contienen materiales semiconductores. La conductividad eléctrica de un dispositivo semiconductor se puede controlar en un amplio rango, ya sea de forma permanente o dinámica.
¿Qué materiales se utilizan para hacer un semiconductor ?
Hay varios materiales que se utilizan para hacer un semiconductor . El requisito básico de un semiconductor es que no debe ser un muy buen conductor de la electricidad, ni debe ser un muy mal conductor de la electricidad. Sus propiedades se pueden cambiar agregando o eliminando átomos. Siliconis es el material semiconductor más utilizado. Algunos otros materiales utilizados en la fabricación de semiconductores son el germanio, el arseniuro de galio y el carburo de silicio.
¿Cómo se fabrican los semiconductores ?
La fabricación de semiconductores necesita pericia y experiencia. Los productos químicos que se utilizarán deben ser puros y libres de cualquier impureza. El proceso de agregar impurezas controladas a un semiconductor se conoce como dopaje. Las obleas de silicio son un ingrediente importante en la fabricación de semiconductores.
Proceso de fabricación de semiconductores :
Diseño / Creación de máscara: Durante esta fase, se define la función del semiconductor / IC, se diseña el circuito eléctrico y se crea una máscara para la fabricación de IC en función del diseño.
Patrón: este procedimiento se utiliza para la formación de un patrón de circuito durante varios procesos de front-end.
Fabricación de obleas: durante esta fase, se crea un IC en un sustrato de silicio (oblea).
Formación del dispositivo / Formación de la capa de aislamiento del dispositivo: se forma una capa de aislamiento del dispositivo (película de óxido de campo) para el aislamiento eléctrico de los dispositivos.
Formación de dispositivos / formación de transistores: los transistores se forman en las regiones activas para controlar el flujo de electrones.
Metalización: los dispositivos, como los transistores, están interconectados para formar un circuito electrónico.
Ensamblaje y pruebas: durante esta fase, los chips IC creados durante la fase de fabricación de obleas se encapsulan en paquetes y se inspeccionan minuciosamente antes de que se conviertan en productos.
Todos los materiales semiconductores como el silicio, el germanio, el arseniuro de galio y el carburo de silicio tienen una propiedad única: todos ellos tienen 4 electrones en su órbita más externa. Todos los 4 electrones forman enlaces covalentes perfectos con otros cuatro átomos que crean una red para formar cristales. Estos cristales pueden parecer un diamante (si el material semiconductor usado es carbono) o puede parecer una sustancia metálica plateada (si el material semiconductor usado es silicio).
La mayoría de los semiconductores se fabrican utilizando silicio, ya que está disponible en abundancia en la Tierra y es fácil de trabajar. Cuando una sustancia "impura", como el boro o el galio, se introduce en pequeñas cantidades, hace que el cristal de silicio se vuelva inestable. Esta inestabilidad permite el libre movimiento de los electrones. La libre circulación de electrones provoca un desequilibrio de los electrones. Este desequilibrio de electrones puede generar una carga que puede ser una carga positiva (si hay menos electrones) o una carga negativa (si hay más electrones).
Conclusión
El silicio es el material semiconductor más utilizado. Los electrones tienen carga negativa y los protones tienen carga positiva, mientras que los neutrones no tienen carga. Los semiconductores funcionan debido al desequilibrio de electrones que llevan carga negativa. Este desequilibrio de electrones genera cargas positivas (donde hay exceso de protones) y negativas (donde hay exceso de electrones) en dos extremos de las superficies del material semiconductor . Así es como funciona un semiconductor .
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