17/06/22
1.MATERIALES SEMICONDUCTORES
materiales que se comportan como conductores solo en determinadas
condiciones, en las demás condiciones se comportan como aislantes.
1.1 origen del producto y proceso de obtención.
ORIGEN:
A mediados del siglo XX un científico (Russell Ohl) descubrió que al cristal le variaba su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz.
A través de este descubrimiento otros científicos ( William Shockley y John Bardeen) desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio, al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.
Para fabricar un semiconductor se necesita:
- Salas de fotolitografía:
- Un excesivo nivel de humedad dentro de la sala de fotolitografía provoca que el sílice absorba humedad, causando la inapropiada en las fotorresistencias.
- El control de la humedad previene:
- La corrosión sobre los puntos del circuito.
- La condensación sobre la superficie de microchips.
- La degradación de los equipos.
- La inadecuada adhesión de fotorresistencias. - Bombas de vacío más rápidas:
Cuando los niveles de humedad son muy altos, la operación de los equipos de vacío, se ralentiza debido a la gran carga de vapor de agua. - Protección de equipos (EPI)
El proceso de fabricación consta de aproximadamente cinco etapas, que tienen lugar en este orden:
(1) corte de oblea de silicio en discos
(2) formación de un patrón de circuito
(3); corte en chips
(4); unión de cables
(5) envasado
APLICACIONES DE LOS SEMICONDUCTORES
La principal aplicación de los semiconductores está en la creación de dispositivos semiconductores que son esenciales para una multitud de productos electrónicos. Los dispositivos semiconductores conducen corrientes eléctricas en estado sólido. Uno de los componentes semiconductores más utilizados es el diodo, que permite solo el flujo de corriente en una dirección, los conductores permiten que la corriente fluya en ambas direcciones. aplicaciones de los semiconductores:
Electrónica de consumo: Los teléfonos móviles, portátiles, consolas de juegos, microondas y refrigeradores funcionan con el uso de componentes semiconductores como chips integrados, diodos y transistores.
Sistemas incrustados: Pueden controlar el dispositivo y permitir la interacción del usuario. (Los que utilizamos comúnmente incluyen sistemas de calefacción central, relojes digitales, sistemas GPS, rastreadores de fitness, televisores y sistemas de gestión de motores en vehículos)
Conductividad térmica: Algunos semiconductores se pueden utilizar como agente de enfriamiento en ciertas aplicaciones termoeléctricas.
Pantallas LED y de iluminación: Algunos semiconductores pueden producir luz y se utilizan en LED y OLED.
Células solares: El silicio es también el semiconductor más utilizado en la producción de células de paneles solares.
También se utilizan en el diseño de transistores, que se utilizan tanto para la conmutación rápida como para la amplificación de corriente. (MOSFET es el mas común)
los semiconductores son muy necesarios en el mundo moderno y desempeñan un papel importante en los dispositivos electrónicos que utilizamos o con los que entramos en contacto todos los días.
IMPACTOS AMBIENTALES SEMICONDUCTORES
Entre las principales emisiones preocupantes relacionadas con la fabricación
de semiconductores y componentes electrónicos se encuentran los gases de efecto invernadero, y las sustancias tóxicas, reactivas y corrosivas (vapores ácidos, dopantes, gases de limpieza y compuestos orgánicos volátiles) la fabricación de semiconductores, que representa la mayor parte de la producción de carbono de los dispositivos electrónicos (su fabricación requiere ingentes cantidades de energía y agua, además de generar residuos tóxicos.)
La creacion de chips produce un gran impacto medioambiental ya que el proyecto "economia cero emisiones" se ve muy dañado por la creacion de chips ya que es la pieza clave para muchos sistemas de energia renovable como turbinas o paneles solares, sin microchips no se podria
crear muchos de estos sistemas.
Actualmente existe una gran crisis abierta de los chips que tienen gran peso en los vehiculos y en los sistemas de energia renovable y no contaminante, mas abajo hablaremos mas sobre esta crisis.
REPERCUSIONES SOCIALES DE LOS SEMICONDUCTORES
Los impactos sociales de los materales semiconductores: los semiconductores son impresdincibles en nuestro dia a dia ya que nos permiten la creacion de chips (en la cual existe una gran crisis de la que ahora hablaremos) que se usan diariamente para la mayotia de dispositivos electronicos, vehiculos, los semiconductores también son muy importantes porque gracias a ellos tenemos muchas facilidades y sistemas necesarios para la vida cotidiana actual.
Crisis de los semiconductores:
esta crisis empezo el años de la pandemia ya que con la gran demanda de dispositivos electronicos para poder trabajar en casa, estudiar y multiples necesidades se agotó la existencia de los materiales semiconductores, en el siguiente grafico se puede observar como ha afectado a la industria automovilista que la economica y la fabricación de turismos, que representa el 78,8% del total, cayó un 18,9% y la de vehículos comerciales e industriales, un 18,6%; la caída más intensa corresponde a los todoterrenos –76,4%. Los plazos de entrega han superado los 113 dias de media en España
EN EL SIGUIENTE GRAFICO SE PUEDE OBSERVAR LOS PRINCIPALES PRODUCTORES DE CHIPS:
GRAFICOSPARA INTERPRETAR EL USO, CRISIS, DEMNADA Y PRODUCCIÓN DE SEMICONDUCTORES:
RECICLAJE DE SEMICONDUCTORES:
Para reciclar este tipo de materiales hay muchas maneras, prácticamente mas que reciclar se puede reutilizar y reusar ya que hoy en día sólo interesa reciclar componentes raros o con un coste económico mínimo, como la mayoría de semiconductores.
Los semiconductores se reciclan como cualquier otro elemento electrónico ¿Qué alternativas hay que tengan menos impactos?
Ya sabemos que el silicio es un elemento muy contaminante y tiene un gran impacto negativo sobre el medio ambiente, pues en los semiconductores el silicio tiene un gran importancia, su importancia podria estar alterada por el grafeno ya que se están haciendo estudios muy favorables a favor de el grafeno y su capacidad para ser el nuevo silicio en los semiconductores pero sin tantos impactos ambientales ya se ha fabricado la primera con grafeno.
Pero también hay problemas con el grafeno en los semiconductores. El primero es que su producción a gran escala es muy difícil, por lo que es incompatible con la cantidad de chips que se fabrican en la actualidad. La segunda es su conductividad eléctrica, la cual es muy buena (de ahí que quiera usarse para los chips). Sin embargo, es muy difícil hacer que el material “deje” de conducir la electricidad.
BIBLIOGRAFIA DE ESTE TRABAJO:
YOTUBE
WEBS DE TECNOLOGIA DE PROFESORES/AS
EL ECONOMISTA
PERIODICOS CIENTIFICOS
Buen trabajo!
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