INTRODUCCIÓN
Los primeros semiconductores utilizados para fines técnicos fueron pequeños detectores
diodos empleados a principios del siglo 20 en los primitivos radiorreceptores, que se
conocían como “de galena”. Ese nombre lo tomó el radiorreceptor de la pequeña piedra
de galena o sulfuro de plomo (PbS) que hacía la función de diodo y que tenían instalado
para sintonizar las emisoras de radio. La sintonización se obtenía moviendo una aguja
que tenía dispuesta sobre la superficie de la piedra. Aunque con la galena era posible
seleccionar y escuchar estaciones de radio con poca
calidad auditiva, en realidad nadie
conocía que misterio encerraba esa piedra para que pudiera captarlas.
La mayor o menor conductividad eléctrica que pueden presentar los materiales
semiconductores depende en gran medida de su temperatura interna. En el caso de los
metales, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia al paso de la corriente
también aumenta, disminuyendo la conductividad. Todo lo contrario ocurre con los
elementos semiconductores, pues mientras su temperatura aumenta, la conductividad
también aumenta.
OBJETIVO
El objetivo de este presente informe es dar a conocer los fundamentos teóricos que
explican las propiedades electrónicas y ópticas de los materiales semiconductores,
incluyendo sus modos de aplicación para desarrollar adecuadamente la explicación de
esta, además de demostrar cómo se comportan.
MARCO TEÓRICO
Semiconductores, ¿Qué son? Los semiconductores son materiales capaces de aislar
cuando se le añaden una o varias determinadas sustancias o incluso en un determinado
contexto, es decir actúa como un aislante o directamente como un conductor de acuerdo
a determinados factores.
La fabricación de estos semiconductores se realiza en las naves de fabricación de CI de
semiconductores las cuales poseen diversas propiedades y características poco
habituales peculiares a este sector. Ello se debe a que el procesamiento de los CI exige
unos regímenes y requisitos de control de partículas extremadamente rigurosos. Una
zona moderna típica dedicada a la fabricación de CI puede recibir la calificación de sala
limpia Clase 1 o menor. Como método de comparación, sabemos que una zona expuesta
al medio ambiente exterior tendría una calificación mayor que Clase 500.000; la
habitación normal de una vivienda pertenecería a una clase en torno a la Clase 100.000;
y una zona de montaje final de semiconductores sería de Clase 10.000
aproximadamente. Para lograr ese nivel de control de partículas es preciso que el
trabajador de fabricación se encuentre encerrado por completo en trajes de conejo
provistos de sistemas de suministro de aire y de filtros para controlar los niveles de
partículas generadas por los trabajadores en la zona de fabricación.(2)
Debemos reconocer la diversidad de procesos y productos en el sector de la
microelectrónica y los semiconductores es inmensa. El debate sobre salud y seguridad
en el trabajo de este capítulo se centra en la producción de circuitos integrados (CI) de
semiconductores (tanto en productos basados en silicio como en compuestos de valencia
III-V), la producción de tarjetas de conexionado impreso (PWB), el montaje de tarjetas
de circuito impreso (PCB) y el montaje de ordenadores. (3)
El uso de los semiconductores es muy extenso teniendo en cuenta que la utilidad que se
le da es muy notoria en todos los campos, ya que si hablamos sobre “Esta funcionalidad
2
electrónica de los dispositivos semiconductores es la dominante hoy día Sin embargo o,
h ay otra funcionalidad de los dispositivo s semiconductores que es la optoelectrónica,
cuya importancia ha ido creciendo en los últimos años, y que se refiere a la interacción
de los dispositivos semiconductores con la luz. En el caso de una unión p-n que se
ilumina, esta funcionalidad se puede entender como un transductor o conversor de
potencia luminosa en potencia eléctrica debido al efecto fotovoltaico, y viceversa , al
circular una corriente por dicha unión se puede genera r luz (fenómeno de
electroluminiscencia). La interacción entre radiación y materia ya fue utilizada en 1883
para realizar lo que quizás fue la primera célula solar, formada por un semiconductor
(Se) y un metal (Au). En la actualidad, las células solares fotovoltaicas son un elemento
clave en la gen e ración de energía eléctrica renovable y los foto-detectores son
elementos básicos tanto en comunicaciones ópticas como en todos los procesos de
obtención de imágenes digitales”. (3)
PROCEDIMIENTO
Se debe saber que las aplicaciones prácticas de los semiconductores son innumerables,
un ejemplo acerca de su uso es el funcionamiento de los dispositivos fotovoltaicos y
foto electroquímicos se basa en el movimiento de portadores de carga que, por
interacción con la radiación electromagnética, son liberados de los enlaces que
mantienen unidos entre sí a los átomos de los cristales que componen los materiales
denominados semiconductores. Los pares de portadores así producidos son dirigidos en
sentidos contrarios por campos eléctricos que se producen en uniones semiconductorsemiconductor
(homouniones) o semiconductor metal (heterouniones), en el caso de las
denominadas células fotovoltaicas o células secas, o en la unión o interface de un
semiconductor y una disolución electrolítica, en el caso de las células fotoelectrovoltaicas.
En ambos casos se produce una corriente eléctrica, y en el segundo,
además, se obtienen productos con mayor contenido en energía libre que los reactivos
hacia o desde los que se producen transferencias de carga. (4)
Además de ser usada en de manera frecuente en el montaje de circuitos, como
computadoras, laptops, equipos de sonido, la mayoría de equipos la aplican pues
permiten o no el paso de energía.
CONCLUSIONES:
Los semiconductores podemos llegar a la conclusión de que son muy útiles en el
montaje de circuitos, estos resultan ser indispensables debido a que permiten o no el
paso de energía. Además de reconocer que no se pueden fabricar en cualquier lugar,
sino que su fabricación requiere mucho cuidado e incluso un ambiente adecuado pues
en realidad son delicados a la temperatura e incluso a factores ambientales.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Capítulo 83 Microelectrónica y semiconductores. En: enciclopedia de la
OIT. Washington D. C., US: D - INSHT (Instituto Nacional de Seguridad e
Higiene en el Trabajo), 2012.
2. Muñoz Merino, Elías. Nuevos semiconductores, nuevas dimensiones, nuevas
luces iluminación por “chips” en el siglo XXI. Madrid, ES: B - Real
Academia de Ingeniería, 2009.
3. González Velasco, Jaime. Fotoelectroquímica de semiconductores: su
aplicación a la conversión y almacenamiento de energía solar. Barcelona,
ES: Editorial Reverté, 2012.