As vantagens dos semicondutores |
Os semicondutores são materiais que não são condutores elétricos ou isolantes, mas agem entre essas duas funções, dependendo das condições, tais como a temperatura. A capacidade de variar as propriedades elétricas dos semicondutores revolucionou o design e as capacidades da eletrônica moderna, criando dispositivos menores e mais rápidos. As propriedades dos semicondutores dependem em grande parte dos elementos que os compreendem.
Os tubos de vidro a vácuo, que precederam os semicondutores, antes eram usados para dirigir a corrente elétrica através de dispositivos eletrônicos, como os rádios. Os tubos de vácuo eram grandes, frágeis e difíceis de manusear, em comparação aos semicondutores, de acordo com o FactsonFile.com. As propriedades eléctricas dos semicondutores foram observadas pela primeira vez na década de 1870 e são a base do circuito integrado, que é também conhecido como chip de computador. Os chips são muito menores do que os tubos de vácuo e podem executar muito mais funções usando muito menos energia.
De acordo com a Semiconductor Industry Association, o elemento mais comum usado em semicondutores é o silício. No seu estado puro, o silício é quase um isolante. No entanto, a sua condutividade eléctrica pode ser aumentada através de dopagem, que se refere à introdução de pequenas quantidades de outros materiais no material base para criar um tipo diferente de semicondutor. A combinação de diferentes semicondutores permite que a direção e o fluxo dos sinais elétricos sejam cuidadosamente regulados, o que é vital para computadores, TVs, rádios e outros aparelhos eletrônicos, para que funcionem corretamente.
Um semicondutor intrínseco é aquele que está em seu estado puro, como o silício elementar. Dopar um semicondutor intrínseco cria um semicondutor extrínseco, com propriedades diferentes. Semicondutores compostos ou de banda, que são feitos da combinação de dois materiais semicondutores puros, como o silício e o germânio, resultam em uma variedade maior de propriedades que podem ser adaptadas a requisitos específicos, de acordo com a Fulton School of Engineering.
Assim como a dopagem com quantidades mínimas de boro ou de fósforo é usada para criar modificações intencionais em um semicondutor de silício, a contaminação por impurezas indesejadas causa mudanças indesejáveis ​​nas propriedades eléctricas, as quais podem ser graves. Esta é a razão pela qual os semicondutores devem ser fabricados em condições cuidadosamente controladas. O silício usado para fazer semicondutores também é cultivado especificamente para esse propósito, apesar de o silício natural ser muito abundante.