Tema 3. Semiconductores: diodo, transistor y tiristor

El descubrimiento del diodo y el estudio sobre el comportamiento de los semiconductores, desembocó en que a mediados del siglo pasado, se desarrollara el transistor, que sustituiría a la válvula de vacío y posteriormente el circuito integrado, esto abrió las posibilidades a todo un mundo de avances tecnológicos.

El desarrollo de la microelectrónica, como se denomina la electrónica de los circuitos integrados, ha sido imparable. Desde su comercialización, el número máximo de componentes integrados en un chip, se duplicó cada año desde los 100 iniciales. En la segunda mitad de los años setenta, al introducirse la integración a gran escala (VLSI) y superar los 10.000 componentes, se ingresó en la época actual, en la que es normal encontrar varios millones de componentes integrados en un chip muy pequeño, por ejemplo en los microprocesadores de los ordenadores personales.

En los circuitos electrónicos se utilizan de forma habitual componentes no lineales, existe una magnitud cuyo valor depende a su vez de otra, pero esta variación no responde a una función lineal. Entre estos componentes se encuentran los semiconductores.

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Un semiconductor es un material que, dependiendo de las circunstancias en las que se encuentre, se comportará como un conductor o un aislante, así podemos decir que a bajas temperaturas son aislantes y a altas temperaturas son conductores.

Los elementos semiconductores más utilizados son el silicio (Si) y el germanio (Ge).

A la tecnología de los semiconductores también se la conoce como tecnología del silicio.


Tanto el silicio como el germanio, tienen en su última capa cuatro electrones, que van a formar enlaces covalentes con otros átomos, de manera que formen una red estable. Tal y como puedes ver en la figura:

Red de silicio

Imagen 1: Red de silicio.
Fuente: Imagen propia creada con paint.

Ahora bien, si en esta red introducimos una serie de impurezas en forma de elementos trivalentes o pentavalentes, diremos que el material está dopado.

Si el material que añadimos, es un elemento pentavalente, como por ejemplo es fósforo (P), lo que conseguimos es que en la red haya un exceso de electrones, por lo que diremos que es un semiconductor tipo N. Obtenemos un elevado número de electrones.

Si ahora añadimos un elemento trivalente, como puede ser el aluminio (Al), tendremos un exceso de protones (huecos), a este tipo de semiconductor se le denominará tipo P. Obtenemos un elevado número de huecos.

Semiconductor dopado tipo N

Imagen 2: Semiconductor dopado tipo N.
Fuente: Imagen propia creada con Paint.

A los semiconductores dopados, se les denomina semiconductores extrínsecos.

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Si quieres saber más sobre el valle del silicio (Silicon Valley) te recomiendo que leas el siguiente artículo: