SEMICONDUCTORES TALLER

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IV. AVANCES Y APLIACIONES EN SEMICONDUCTORES

E. Arseniuro de Galio (GaAs)

Material que se encuentra entre los más importantes para los semiconductores optoelectrónicos, es un compuesto de galio y arsénico.

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Fig.2. Arseniuro de Galio (GaAs)

Un cristal de GaAs consta de una red de átomos de galio y arsénico, en la que los átomos de galio portan una pequeña carga positiva y los átomos de arsénico una pequeña carga eléctrica negativa.

Componentes hechos de arseniuro de galio se encienden diez veces más rápido que aquellos de silicio, no sufren tan a menudo daños transmitiendo señales analógicas y no necesitan mucha energía. Por estas cualidades el arseniuro de galio tiene una amplia aplicación en la industria de las telecomunicaciones.

Su principal aplicación es en la construcción de circuitos integrados a frecuencias de microondas, diodos de emisión infrarroja, diodos láser, células fotovoltaicas y dispositivos optoelectrónicos en teléfonos celulares y móviles para la transmisión de señales.

F. Carburo de Silicio, Carborundo (SiC)

El carburo de silicio se obtiene de arenas o cuarzo de alta pureza y coque de petróleo fusionados en horno de arco eléctrico a más de 2000 ºC con la siguiente composición:

SiO2 + 3 C → SiC + 2 CO

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Fig.3. Carburo de Silicio, Carborundo (SiC)

Es un material semiconductor y refractario que presenta ventajas para ser utilizado en dispositivos que impliquen trabajar en condiciones extremas de temperatura, voltaje y frecuencia.

El Carburo de Silicio puede soportar un gradiente de voltaje o de campo eléctrico hasta ocho veces mayor que el silicio o el arseniuro de galio sin que sobrevenga la ruptura.

Estos semiconductores están caracterizados por unas propiedades que los hacen muy atractivos para su aplicación en electrónica de potencia. Entre estas propiedades se tiene:

– Una elevada conductividad térmica. – Alta densidad de intensidad máxima. – Significativa resistencia de ruptura ante elevados campos eléctricos.

Gracias al elevado valor de campo eléctrico de sus principales aplicaciones se centran en la fabricación de componentes que operan a elevado voltaje y alta energía como por ejemplo: diodos, transistores, supresores, e/o

G. Grafeno

El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Se considera 100 veces más fuerte que el acero y su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, y es aproximadamente cinco veces más ligero que el aluminio, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos.

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Fig.4. Grafeno

Los estudios del grafeno han logrado presentar unas propiedades electrónicas excepcionales. Como peculiaridades características del grafeno se encuentran:

– Alta conductividad térmica y eléctrica.

– Los electrones transportados por grafeno se comportan casi como partículas sin masa, con un comportamiento similar a los fotones de la luz.

– Permite una medida precisa y fiable.

Entre las principales aplicaciones del grafeno pueden encontrarse como material en la fabricación de aviones, satélites espaciales o automóviles, haciéndolos más seguros. También en la construcción de edificios, aumentando su resistencia.

Pese a lo mencionado destacan sus aplicaciones en el campo de la electrónica, donde a través de su capacidad para almacenar energía puede dotar a las baterías de una mayor duración y un menor tiempo de carga, establecer conexiones más rápidas e incluso contribuir a mejorar el medio ambiente sustituyendo a materiales contaminantes.

REFERENCIAS

[1] http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/introduccion.pdf

[2] https://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor

[3] https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2008/04/materiales-semiconductores.pdf

[4] http://www.xataka.com/n/el-futuro-no-esta-hecho-solo-de-grafeno

BIOGRAFÍA

Guaita R. Roberto Carlos (1996- ) nació en el cantón Mejía el 10 de octubre de 1996. Actualmente cursa el Tercero semestre de Ingeniería Electromecánica en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE extensión Latacunga.

Herrera H. Esteban Alexander (1996- ) nació en el cantón Quito el 9 de octubre de 1996. Actualmente cursa el Tercero semestre de Ingeniería Electromecánica en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE extensión Latacunga.