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Semiconductores: qué son, tipos y usos

Los semiconductores son componentes vitales de varios electrodomésticos, incluyendo autos, pero principalmente forman parte de los materiales utilizados en las PCs. Así, estos son esenciales en los CPUs y GPUs al ser usados para su fabricación. ¿Qué se debe saber de los semiconductores? A continuación algunos datos muy interesantes por descubrir.

¿Qué son los semiconductores?

Se le conoce a los semiconductores como una clase de material que es capaz de cumplir con dos roles. Dichos roles son los de aislante y conductor, dependiendo de algunas circunstancias que pueden darse según la temperatura, presión atmosférica o campo magnético, es que se activa una característica o la otra.

El mismo concepto es confuso, ya que afirma que es un conductor y aislante, una contradicción muy clara, pero hay una explicación para esto. Pasa que, al menos por lo general, un semiconductor no es del todo aislante, a no ser que se encuentra a cero grados Kelvin de temperatura, o también conocido como cero absoluto.

Se trata de un cambio gradual que depende de la temperatura, aislando mejor a menos temperatura, y todo esto explica algo que muchos usuarios de PC seguro hayan notado: que el procesador funciona mejor a bajas temperaturas. Eso es una consecuencia de que las computadoras poseen semiconductores.

La radiación y cargas eléctricas también pueden alterar su funcionamiento, la radiación no es muy común, pero sigue siendo un factor capaz de afectar al final de cuenta

Tipos de semiconductores

Existen dos tipos de semiconductores utilizados con mayor frecuencia en las industrias, son los de Silicio y Germanio. El Silicio es el más común de todos, fácil de ver, pero el Germanio es más raro, básicamente porque es mucho más costosos comparado al Silicio.

También se consideran como semiconductores otros elementos no refinados. Uno de estos es el Galio, aunque hay muchos más como los de Indio, Boro, Cadmio, incluso el Carbón es considerado como un semiconductor. La lista es más extensa, estos son algunos de los más comunes, pero el resto no destaca por lo poco frecuente que es encontrarlos como los de Potasio, Arsénico y Teluro.

Sorprende que el arsénico sea considerado como un semiconductor por el uso que la mayoría conoce, aunque se queda corto en comparación a otro de los elementos de la lista, el mismo azufre.

Si se hace una comparativa con todos los nombres mencionados, el Silicio sigue siendo el material más habitual. Además es un material abundante de encontrar en toda la tierra, por algo es el segundo elemento más común en la corteza terrestre, siendo el primero el oxígeno. Es muy fácil de conseguir y altamente maleable, hasta una de las primeras opciones que se consideró en el pasado para la fabricación de los procesadores que conocemos al día de hoy. Es una opción media entre el carbono y germanio por sus características.

El uso de los semiconductores en componentes

Los semiconductores son una parte esencial de los componentes de toda PC, incluso de los portátiles, más bien en especial de ellas, ya que están integradas directamente y no en un componente removible. Pero no solo en un componente o dos son empleados los semiconductores, sino en muchos, algunos de los componentes que los utilizan son:

  • Periféricos
  • Monitores
  • Tarjetas Gráficas
  • Fuente de alimentación
  • Portátiles
  • Procesadores
  • Refrigeración

Estos funcionan de forma diferente en cada componente, sería algo extenso hablar en detalle de su función, y como ejemplo tenemos la situación de los semiconductores en los procesadores.
Es debido a la propiedad innata de ser capaz tanto de aislar como a conducir según los factores mencionados con anterioridad, que los semiconductores son el material perfecto para componentes como los procesadores.

En informática existe un lenguaje especial conocido como sistema binario, un lenguaje que está conformado por 1 y 0 en cantidades absurdas. ¿Qué tiene esto que ver con los semiconductores?
Pasa que al utilizar un semiconductor y combinarlo con el sistema binario, es posible “programarlo” de la siguiente forma: Si este equivale a cero, entonces su función será la de aislar, pero si este equivale a uno, entonces su función será la de dejar pasar electricidad.

La complejidad de este tipo de programación sigue aplicándose en los diversos componentes pero de maneras únicas para los mismos. Por ese motivo es que este es un tema bastante extenso a estudiar.

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