Fundamentos de Electrónica y Comportamiento de Materiales Semiconductores

Definición de Electrónica

La electrónica es el estudio de los fenómenos que se originan a través del paso de electrones a través de los espacios vacíos, gases a baja presión y de los materiales semiconductores, por otros medios a excepción de los conductores, para la generación, transmisión y recepción de señales de baja potencia que se utilizarán en comunicaciones y control.

Diferencias entre Artefactos Electrónicos y Eléctricos

Artefactos Electrónicos

Los artefactos electrónicos dan una impresión de ser más “sofisticados”; utilizan la electricidad para almacenar, transmitir o procesar información. En los circuitos electrónicos, las potencias manejadas son más pequeñas en comparación con los eléctricos y están vinculadas, como hemos dicho, al manejo de datos y/o a señales eléctricas. Ejemplos: celular, radio, alarma.

Artefactos Eléctricos

Los artefactos eléctricos transforman la energía en otras formas, como la mecánica, lumínica y calórica. En dichos circuitos, las corrientes (flujo de electrones) son relativamente altas, se manejan potencias elevadas y están vinculadas a la generación, transporte, transformación y aprovechamiento de la energía eléctrica. Ejemplos: batidora, ventilador, aire acondicionado.

Clasificación de los Materiales

Materiales Conductores

Los materiales conductores tienen la capacidad para conducir la corriente eléctrica; esta capacidad es directamente proporcional al número de electrones periféricos libres que existen en sus átomos.

Materiales Semiconductores

Son sustancias sólidas no metálicas que conducen la corriente eléctrica en un solo sentido y cuya conductividad aumenta rápidamente al incrementarse la temperatura. Se dividen principalmente en:

• Tipo N

  Tienen un excedente de electrones con carga eléctrica negativa. Esto se produce cuando los átomos de la impureza tienen 5 electrones (e-) en su última órbita más externa; 4 de ellos se unirán a los 4 electrones del átomo semiconductor, quedando un electrón en exceso.

• Tipo P

  Se los considera así cuando presentan un hueco que tiene carga eléctrica positiva por la ausencia de un electrón. Se produce cuando se introducen átomos de impurezas que tienen 3 electrones en su órbita externa, por lo que quedará un electrón sin compañero. Por eso se dice que existe una laguna o hueco, el cual favorece el pasaje de los electrones y, por lo tanto, aumenta la conductividad.

Materiales Aislantes

En los materiales aislantes, los electrones están fuertemente unidos al núcleo y no gozan de libertad de movimiento.

El Circuito Integrado

El circuito integrado, también llamado chip de silicio, es un componente que contiene todos los elementos electrónicos necesarios en un espacio muy reducido.

El chip se conforma a partir de una placa de silicio de alta pureza, en cuya superficie se imprimen minúsculos y complejos circuitos eléctricos mediante técnicas de microfotografía.