¿Por qué utilizamos semiconductores en lugar de conductores en el diseño de circuitos electrónicos?

Básicamente, los semiconductores y los conductores se utilizan principalmente en diferentes tipos de componentes eléctricos y electrónicos. Un semiconductor es un tipo de material similar al Silicio, y tiene algunas propiedades tanto de los aislantes como de los conductores. El comportamiento de la corriente eléctrica en el silicio es muy pobre. Sin embargo, si incluimos algunas tierras al Si como el boro o el fósforo, entonces es conductor. Pero su comportamiento depende principalmente de los suelos añadidos. Cuando añadimos tierra de fósforo al silicio, entonces se convierte en un semiconductor de tipo n. Del mismo modo, cuando añadimos boro al Si, entonces se convierte en un semiconductor de tipo p. La cantidad de electrones de un semiconductor de tipo p es menor que la de un semiconductor puro, mientras que un semiconductor de tipo n tiene más electrones.

¿Qué son los semiconductores y los conductores?

Todos los componentes utilizados en la electrónica moderna están diseñados con semiconductores. La propiedad básica del semiconductor es que conduce menos. Un semiconductor no conducirá la corriente eléctrica fácilmente como un conductor normal. Algunos de los materiales utilizan semiconductores intrínsecos, y las propiedades semiconductoras se dan en estos materiales. Pero la mayoría de los materiales utilizados en la electrónica moderna son extrínsecos. Estos pueden convertirse en semiconductores mediante dopaje con pequeñas cantidades de átomos desconocidos. Pero el número de átomos que hay que añadir para el dopaje es muy pequeño.

Los conductores que más se utilizan en la electrónica moderna son los metales, como el acero, el aluminio y el cobre. Estos materiales siguen la ley de Ohm y tienen una resistencia muy pequeña. Así, pueden transmitir la corriente eléctrica de un lugar a otro sin disolver muchas corrientes.

En consecuencia, son útiles al conectar los cables para transmitir la corriente de un lugar a otro. Ayudan a garantizar que la mayor parte de la corriente eléctrica alcance su objetivo en lugar de calentar los cables de conexión Aunque suene raro, las resistencias de corriente también están acabadas con materiales conductores. Pero emplean partes conductoras muy ligeras que no permiten que la corriente fluya con demasiada facilidad.

Modelos de banda de semiconductores y conductores

Un semiconductor es principalmente un aislante. Sin embargo, la brecha de energía es menor si la comparamos con los aislantes. La banda de valencia está algo ocupada térmicamente a la temperatura ambiente, mientras que la banda de conducción está algo desocupada. Porque la transmisión eléctrica está abiertamente ligada al número de electrones dentro de la banda de transmisión (aproximadamente vacía), así como a los huecos en la banda de valencia (completamente ocupada). Se puede estimar que la conductividad eléctrica de un semiconductor intrínseco será extremadamente pequeña.

En el modelo de banda del conductor, la banda de valencia no está completamente llena de electrones, sino que la banda de valencia completa se solapa con la banda de conducción vacía. Por lo general, ambos estados se dan a la vez, el flujo de electrones puede moverse en la banda de valencia incompleta o bien dentro de las dos bandas superpuestas. En estos, no hay hueco de banda entre la de valencia y la de conducción.

Diferencia entre semiconductores y conductores

La diferencia entre los semiconductores, así como los conductores, incluye principalmente sus características como la conductividad, la resistividad, el hueco prohibido, el coeficiente de temperatura, la conducción, el valor de la conductividad, el valor de la resistividad, el flujo de corriente, el número de portadores de corriente a temperatura normal, el solapamiento de bandas, el comportamiento 0 Kelvin, la formación, los electrones de valencia y sus ejemplos.

• La resistividad del conductor es baja, mientras que la del semiconductor es moderada.
• La conductividad del conductor es alta, mientras que la del semiconductor es moderada.
• El conductor tiene un gran número de electrones para la transmisión, mientras que el semiconductor tiene un número muy reducido de electrones para la transmisión.
• El coeficiente de temperatura de un conductor es positivo, mientras que el del semiconductor es negativo.
• El conductor no tiene hueco prohibido, mientras que el semiconductor tiene hueco prohibido.
• El valor de la resistividad del conductor es inferior a 10-5 Ω-m, por lo que es despreciable, mientras que el semiconductor tiene entre los valores de los conductores y los aislantes, es decir, entre 10-5 Ω-m y 105 Ω-m.
• La cantidad de portadores de corriente a la temperatura habitual en el conductor es muy alta, mientras que en los semiconductores es baja.
• El valor de la conductividad del conductor es muy alto 10-7mho/m, mientras que el semiconductor tiene entre los aislantes y los conductores que son 10-13mho/m a 10-7mho/m.
• El flujo de corriente en un conductor se debe a los electrones libres, mientras que en los semiconductores se debe a los huecos y a los electrones libres.
• La formación del conductor puede hacerse por enlace metálico, mientras que en el semiconductor puede formarse por enlace covalente.
• El comportamiento 0-kelvin del conductor actúa como un superconductor, mientras que en el semiconductor actúa como un aislante.
• Los electrones de valencia en un conductor son uno en la capa más externa, mientras que en el semiconductor son cuatro.
• El solapamiento de bandas en un conductor es que tanto la banda de valencia como la de conducción están solapadas, mientras que en el semiconductor ambas bandas están divididas con un espacio energético de 1,1eV
• Los principales ejemplos de conductores son el cobre, la plata, el mercurio y el aluminio, mientras que los ejemplos de semiconductores son el silicio y el germanio.

Por tanto, se trata de la comparación entre semiconductores y conductores. El conductores eléctricos son materiales u objetos que permiten el paso de la corriente en una dirección o en más direcciones. Los buenos conductores son principalmente el cobre, el aluminio y el hierro. Los semiconductores son sustancias sólidas que tienen conductividad eléctrica. Esta propiedad los hace apropiados para el control de la corriente eléctrica.

De la información anterior, finalmente, podemos concluir que el conductor tiene resistencia cero, mientras que, en los semiconductores, existe la posibilidad de controlar el flujo de corriente en los semiconductores. Esta propiedad se aprovecha para diseñar los requisitos de los circuitos electrónicos en tiempo real con semiconductores. He aquí una pregunta para ti, ¿cuáles son las aplicaciones de los semiconductores y los conductores?