Semiconductores
Los semiconductores son materiales que se encuentran entre conductores (como el cobre) y aislantes (como el vidrio). A diferencia de los conductores, que permiten el flujo de corriente eléctrica de manera fácil, y de los aislantes, que no permiten el flujo de corriente en absoluto, los semiconductores permiten un flujo limitado de corriente. Esta propiedad única de los semiconductores los hace muy valiosos para su uso en una amplia variedad de aplicaciones, desde dispositivos electrónicos hasta sistemas de energía solar.
Hay muchos tipos diferentes de semiconductores, pero los más comunes son el silicio y el germanio. Estos materiales son particularmente útiles debido a su estructura cristalina, que permite que sean manipulados de manera muy precisa. Los átomos de silicio y germanio están dispuestos de manera muy ordenada en una estructura cristalina, y cada átomo tiene cuatro electrones en su capa más externa. Estos electrones pueden ser "sacados" de sus átomos y utilizados para transportar corriente eléctrica.
En un semiconductor "puro", los átomos están dispuestos de manera muy ordenada y los electrones están muy bien equilibrados. Sin embargo, si se agrega una cantidad muy pequeña de impurezas a un semiconductor, se pueden crear áreas con un exceso o un déficit de electrones. Estas áreas son conocidas como "portadores de carga", y son los que permiten el flujo de corriente a través del semiconductor.
Cuando se aplica un voltaje a un semiconductor, se crea un campo eléctrico que "empuja" a los portadores de carga a través del material. Los portadores de carga positivos se mueven hacia el electrodo negativo, mientras que los portadores de carga negativos se mueven hacia el electrodo positivo. Esto permite que la corriente eléctrica fluya a través del semiconductor.
Los semiconductores son muy útiles debido a su capacidad para controlar el flujo de corriente. Si se aplica una cantidad suficientemente alta de voltaje a un semiconductor, se puede "encender" y permitir que la corriente fluya a través de él. Si se aplica una cantidad suficientemente baja de voltaje, el semiconductor se "apagará" y no permitirá el flujo de corriente. Esta propiedad hace que los semiconductores sean muy útiles para su uso en interruptores y dispositivos que necesitan controlar el flujo de corriente.