Significado de Semiconductor
Sustantivo masculino. De «semi-», del latín semi, «medio», y «conductor».
Un semiconductor es un material cuya capacidad para conducir la electricidad es intermedia entre la de un conductor y la de un aislante, y que puede controlarse añadiendo pequeñas cantidades de otros elementos.
Su conductividad aumenta con la temperatura o con la luz, al contrario que en los metales, y es la base física de los transistores y los circuitos integrados.
Qué es un semiconductor
En un metal, los electrones que transportan la corriente eléctrica se mueven con facilidad porque no necesitan ganar apenas energía para hacerlo. En un aislante, en cambio, los electrones están tan firmemente ligados a sus átomos que hace falta una cantidad de energía muy grande para que puedan moverse y conducir la corriente. Un semiconductor ocupa una posición intermedia: sus electrones necesitan una cantidad de energía moderada, que puede aportarse con calor, con luz o con un campo eléctrico, para pasar a conducir la corriente.
Esa conductividad intermedia no sería tan útil por sí sola si no pudiera controlarse con precisión. Por eso, en la práctica casi todos los semiconductores que se usan en electrónica se modifican mediante un proceso llamado dopaje: se añaden, en proporciones muy pequeñas, átomos de otro elemento que aportan electrones de más o electrones de menos a la estructura del material, lo que permite ajustar su conductividad de forma controlada.
El material semiconductor más usado con diferencia es el silicio, abundante en la corteza terrestre y con propiedades eléctricas fáciles de controlar mediante dopaje, aunque también se emplean otros elementos y compuestos según la aplicación.
Lo estudian la física del estado sólido y la ingeniería electrónica, que aplican sus propiedades al diseño de diodos, transistores y circuitos integrados.
Origen de la palabra semiconductor
De «semi-», del latín semi, «medio» o «a medias», y «conductor», del latín conductor, participio de conducere, «conducir» o «llevar»: literalmente, «que conduce a medias».
El término se documenta en el vocabulario de la física desde comienzos del siglo XX, cuando se empezó a estudiar de forma sistemática este grupo de materiales con conductividad intermedia. El español lo adoptó como forma equivalente directa del término, ya asentado en la física internacional antes de que el desarrollo del transistor, a mediados del siglo XX, lo convirtiera en una palabra de uso mucho más extendido.
Tipos de semiconductores
| Tipo | En qué consiste | Ejemplo |
|---|---|---|
| Intrínseco | Material semiconductor puro, sin dopaje añadido. | Silicio o germanio en su forma pura. |
| Extrínseco de tipo n | Dopado con átomos que aportan electrones adicionales, que quedan libres para conducir. | Silicio dopado con fósforo. |
| Extrínseco de tipo p | Dopado con átomos que crean «huecos», ausencias de electrón que también conducen corriente. | Silicio dopado con boro. |
| Compuesto | Formado por dos o más elementos distintos, en vez de un único elemento. | Arseniuro de galio, usado en dispositivos de alta frecuencia. |
Ejemplos de uso de semiconductor
El silicio es el semiconductor más usado en la fabricación de microchips.
Un transistor funciona gracias a la unión de dos regiones de semiconductor con distinto tipo de dopaje.
La conductividad de un semiconductor aumenta al calentarse, al contrario de lo que ocurre en un metal.
Los paneles solares generan electricidad a partir de la luz gracias a las propiedades de ciertos semiconductores.
El profesor explicó cómo el dopaje con fósforo convierte al silicio en un semiconductor de tipo n.
Sinónimos y palabras relacionadas
Sinónimos: no tiene sinónimos exactos, por ser un término técnico con un significado preciso.
Antónimos: conductor y aislante, los dos extremos entre los que se sitúa la conductividad de un semiconductor.
No es lo mismo que:
- Conductor: es un material, casi siempre metálico, que deja pasar la corriente eléctrica con muy poca resistencia y sin necesidad de dopaje.
- Aislante: es un material que prácticamente no conduce la electricidad en condiciones normales, por tener sus electrones muy fuertemente ligados a sus átomos.
- Superconductor: pese al nombre parecido, es un fenómeno distinto: ciertos materiales pierden toda su resistencia eléctrica a temperaturas muy bajas, algo que no tiene relación directa con la conductividad intermedia de un semiconductor.
Preguntas frecuentes sobre semiconductor
¿Por qué el silicio es el semiconductor más usado?
Porque es muy abundante, relativamente barato de purificar y sus propiedades eléctricas se controlan con facilidad mediante dopaje. Además, su óxido natural es estable y sirve como aislante en el propio proceso de fabricación de chips, lo que simplifica su uso en electrónica.
¿Qué diferencia hay entre un semiconductor y un superconductor?
Son fenómenos distintos, aunque los nombres se parezcan. El semiconductor tiene una conductividad intermedia y controlable entre la de un conductor y la de un aislante. El superconductor es un material que, por debajo de una temperatura muy baja, pierde toda resistencia eléctrica y conduce sin ninguna pérdida de energía.
¿Para qué sirve dopar un semiconductor?
El dopaje permite controlar con precisión cuántos electrones libres o huecos hay disponibles para conducir la corriente, y crea las regiones de tipo n y tipo p cuya unión es la base de dispositivos como el diodo y el transistor, esenciales en cualquier circuito electrónico.