Porque los chips están hechos de Silicon / Silicio ???
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En estos días asociamos automáticamente computadoras y varios dispositivos móviles con chips hechos de transistores semiconductores. De hecho, durante muchos años el transistor ha sido un componente electrónico omnipresente.
Sin embargo, esto no siempre fue así. En el pasado, los dispositivos llamados tubos de vacío o válvulas se usaban en dispositivos electrónicos.
Transistores versus tubos / válvulas de vacío
Un transistor es un dispositivo binario que actúa como un interruptor, evitando o permitiendo que fluya una corriente. Los transistores también se pueden usar para amplificar señales. Están hechos de material semiconductor.
Un tubo de vacío también es capaz de controlar el flujo de corriente, pero lo logra usando un mecanismo diferente al transistor. También son mucho más grandes que los transistores.
Básicamente, después de la introducción de los transistores, la industria electrónica despegó a un ritmo fenomenal. Esto ha sido posible debido a su reducción continua gracias a los avances tecnológicos y de diseño.
Para enfatizar esto, los dispositivos electrónicos modernos contienen literalmente miles de millones de transistores, y se ajustan en paquetes relativamente pequeños.
A medida que el número de transistores en los dispositivos ha aumentado con los años, también lo ha hecho el poder de procesamiento y las capacidades de estos dispositivos.
En resumen, los transistores y otros dispositivos electrónicos basados en semiconductores son increíbles. Sin embargo, debe tener en cuenta que no están exentos de problemas. Debido a las propiedades de los materiales semiconductores, el flujo de electrones es algo limitado, lo que puede impedir que los dispositivos funcionen de la manera ideal que uno quisiera.
Nueva tecnología prometedora
En una posible respuesta a este problema, un equipo de investigación de ingeniería de la Universidad de California en San Diego (UCSD) ha creado recientemente dispositivos a microescala similares a los una vez populares tubos / válvulas.
En estos dispositivos, los electrones se liberan en el espacio libre, lo que significa que no hay material para limitar su flujo. Esto es genial, pero para liberar estos electrones, generalmente se necesita mucha energía, como es el caso de los tubos / válvulas actualmente en el mercado.
Generalmente se requieren altas temperaturas / alto voltaje para liberar los electrones. Obviamente, esto no es necesario con dispositivos semiconductores, y este tipo de condiciones no son adecuadas para dispositivos que dependen de la microelectrónica. Esta es una de las muchas cosas que habrían ayudado en el auge de la tecnología de semiconductores.
Sin embargo, el equipo de UCSD adoptó un enfoque novedoso para solucionar este problema. Sus dispositivos están hechos con lo que se llama una meta-superficie hecha de oro, montada en una oblea de silicio con una capa de dióxido de silicio intercalada en el medio.
Para liberar electrones, el equipo utiliza un enfoque doble; Se aplica un voltaje bajo y un láser infrarrojo de baja potencia a los dispositivos. Esto conduce a la liberación de electrones que son esencialmente arrancados del metal debido a la creación de un campo eléctrico fuerte después de la activación con el láser y el voltaje.
Rendimiento y perspectivas
En las pruebas, después de la activación, los dispositivos mostraron un aumento del mil por ciento en la conductividad. Es cierto que estos dispositivos aún no son perfectos, pero en primer lugar solo pretendían ser una prueba de concepto.
El líder del equipo, el profesor Dan Sievenpiper, afirma que este tipo de dispositivo no es capaz de reemplazar toda la gama de dispositivos semiconductores, pero cree que tendrán sus áreas sobresalientes, como en aplicaciones que requieren altas frecuencias o alta potencia.
El equipo está explorando métodos para mejorar sus dispositivos, así como para comprender mejor cómo funcionan y explorar todas las aplicaciones posibles.
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