¿Qué es un semiconductor? – Dispositivos, propiedades y fundamentos

Introducción

La unidad central de procesamiento (CPU), o microchip, de una computadora contiene una gran cantidad de transistores . Los transistores son como interruptores microscópicos que controlan el flujo de electricidad en función de si el interruptor está abierto o cerrado. Un transistor, por lo tanto, contiene solo información binaria: un 1 si pasa una corriente a través de él (el interruptor está cerrado) y un 0 si no pasa una corriente (el interruptor está abierto). Los transistores están hechos de semiconductoresmaterial. Un semiconductor es un material que puede modificarse para conducir una corriente eléctrica o para bloquear su paso. El semiconductor más utilizado en microchips es el silicio. Este material le dio a Silicon Valley su nombre. Silicon Valley es la región al sur de San Francisco donde se iniciaron muchas de las principales empresas de la industria informática y donde también se encuentran muchas de las nuevas empresas emergentes.

Tecnología de semiconductores

Se utiliza una pieza muy fina de dióxido de silicio como material base para construir un microchip. Esto se llama oblea o rebanada . Los circuitos eléctricos microscópicos se graban en esta hoja utilizando un sistema de luz, películas sensibles a la luz y baños ácidos. Estos circuitos forman los interruptores de transistores que se utilizan para procesar información binaria. La rebanada en sí está incrustada en una pieza de plástico o material cerámico. Los extremos de los circuitos están conectados a cables metálicos que conectan el microchip a otros componentes.

Ejemplo de una oblea de silicio

Microchips de fabricación

El circuito electrónico es muy pequeño. Esto requiere que el material semiconductor sea muy puro. Los microchips, por lo tanto, se fabrican en instalaciones muy limpias conocidas como salas blancas , ya que incluso la menor contaminación del aire puede introducir defectos.

Para hacer que las computadoras sean más rápidas, los ingenieros de microchip intentan hacer que los circuitos sean lo más pequeños posible. Esto significa que se pueden colocar más transistores en una sola oblea de silicio. Más transistores significan más potencia de procesamiento. Los circuitos pequeños también significan que el tiempo que tarda una corriente eléctrica en viajar a través de los transistores es más corto. Esto hace que el procesamiento sea más rápido.

La creación de microchips para su uso en sistemas informáticos es una empresa altamente especializada y compleja. Solo hay un puñado de fabricantes con los recursos y la experiencia necesarios para la producción rentable a gran escala de microchips. Estos incluyen Intel y Advanced Micro Devices (AMD). Ambas empresas invierten muchos recursos en investigación para desarrollar microchips más potentes y rápidos.

Resumen de la lección

Los microchips utilizados en los sistemas informáticos utilizan una hoja muy delgada de dióxido de silicio con circuitos electrónicos microscópicos. El silicio es un material semiconductor, lo que significa que el material puede modificarse para conducir una corriente eléctrica o no. Esto hace posible crear transistores, interruptores microscópicos que se utilizan para procesar la información binaria que consta de 0 y 1.

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado, debería poder:

• Recitar qué es un semiconductor y explicar su propósito.
• Describe la composición de un microchip.
• Explicar cómo se fabrican los microchips y cómo funcionan.