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La importancia de los semiconductores en la vida moderna

Por Redacción - Septiembre 26, 2022
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La importancia de los semiconductores en la vida moderna
Foto de Ángeles Pérez en Unsplash.

Las propiedades de los materiales semiconductores hacen posible numerosas maravillas tecnológicas. Sin los transistores y los circuitos integrados de semiconductores, gran parte de la vida moderna sería muy diferente. No habría juegos electrónicos de mano que entretuvieran a los niños durante horas. Ni los lectores de códigos de barras agilizarían las colas de las cajas y compilarían los inventarios al mismo tiempo. Y no habría ordenadores que se encargaran de las tareas en el trabajo y en casa, ni microprocesadores que controlaran el funcionamiento de coches, aviones y vehículos espaciales.

El nombre "semiconductor" es ampliamente conocido, pero ¿qué son los semiconductores? Los semiconductores poseen propiedades eléctricas específicas. Una sustancia que conduce la electricidad se denomina conductor, y una sustancia que no conduce la electricidad se llama aislante. Los semiconductores son sustancias con propiedades intermedias.

Las propiedades eléctricas pueden indicarse mediante la resistividad. Los conductores, como el oro, la plata y el cobre, tienen poca resistencia y conducen la electricidad con facilidad. Los aislantes, como el caucho, el vidrio y la cerámica, tienen una gran resistencia y dificultan el paso de la electricidad. Los semiconductores tienen propiedades intermedias. Su resistividad puede cambiar en función de la temperatura, por ejemplo. A baja temperatura, casi no pasa la electricidad a través de ellos. Pero cuando la temperatura aumenta, la electricidad pasa a través de ellos con facilidad.

Los semiconductores que casi no contienen impurezas no conducen casi nada de electricidad. Pero cuando se añaden algunos elementos a los semiconductores, la electricidad pasa a través de ellos con facilidad.

Los semiconductores que contienen un solo elemento se denominan semiconductores elementales, entre ellos el famoso material semiconductor Silicio. Por otro lado, los semiconductores formados por dos o más compuestos se denominan semiconductores compuestos, y se utilizan en los láseres semiconductores, los diodos emisores de luz, etcétera.

Origen de los semiconductores

La revolución de la electrónica que hizo posible estas maravillas comenzó en 1947. Ese año, Walter H. Brattain, John Bardeen y William B. Shockley, trabajando juntos en los Laboratorios Bell, crearon el primer transistor. Sus investigaciones condujeron a un sustituto más pequeño, más ligero y más duradero del tubo de vacío, una innovación ampliamente adoptada en la década de 1920. Los tubos de vacío podían amplificar las señales eléctricas en radios y tocadiscos y servir de interruptor de encendido y apagado necesario para el código binario empleado en los ordenadores. El transistor, finalmente más eficiente y mucho más pequeño, podía hacer esto y más.

¿Cómo se utilizan los semiconductores en la vida cotidiana?

Como los semiconductores, al igual que diodos Schottky y rectificadores, no se venden en las tiendas como aparatos eléctricos, puede resultar difícil de entender, pero en realidad se utilizan en muchos aparatos eléctricos. Por ejemplo, los sensores de temperatura utilizados en los aparatos de aire acondicionado están hechos con semiconductores. Las ollas arroceras cocinan perfectamente el arroz porque los semiconductores controlan la temperatura con precisión.

Las CPU que hacen funcionar los ordenadores personales también se fabrican con semiconductores. Muchos productos de consumo digital de la vida cotidiana, como los teléfonos móviles y los smartphones, las cámaras digitales, los televisores, las lavadoras, los frigoríficos y las bombillas LED, también utilizan semiconductores.
Además de la electrónica de consumo, los semiconductores desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de los cajeros automáticos de los bancos, los trenes, Internet, las comunicaciones y otras partes de la infraestructura social, como la red médica utilizada para el cuidado de los ancianos, entre otras cosas. Además, los sistemas logísticos eficientes ayudan a ahorrar energía y promueven la preservación del medio ambiente mundial.

El número de dispositivos semiconductores montados en automóviles ha ido aumentando de forma constante. Hay muchos tipos de semiconductores montados en el coche. Especialmente para los futuros sistemas ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), se espera que se utilicen más semiconductores.

De este modo, los semiconductores nos ayudan a llevar una vida cómoda.

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