SEMICONDUCTORES Y CIRCUITOS INTEGRADOS

¿QUÉ ES UN SEMICONDUCTOR? Elemento que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de las condiciones en las que se encuentre. El numero de electrones libres de un semiconductor depende de los siguientes factores: Calor, luz, campos eléctricos y magneticos.

ESTRUCTURA DE UN SEMICONDUCTOR Los semiconductores son elementos quew tienen en su ultimo orbital entre 2 y 6 electrones de valencia. Los semiconductores están formados por arreglos ordenados cristalinos de átomos en los cuales los vecinos mas cercanos estan unidos por enlaces covalentes

BANDAS DE ENERGIA DE UN SEMICONDUTOR Electrones exitados térmicamente A temperaturas mas altas algunos de los electrones de la banda de valencia rompen sus enlaces y saltan espontánea mente hacia la banda de conducción Huecos formados por los electrones

CIRCUITOS INTEGRADOS (CI)

Qué es un CI? Es un circuito electrónico o dispositivo que aloja e interconecta circuitos o subsistemas completos, está formado por Condensadores, resistencias, transistores, diodos, etc, que realizan funciones complejas y variadas, está hecho sobre un único Chip (Placa pequeña -1 cm2- ) de Silicio. Los CI son actualmente los componentes más importantes de la electrónica moderna

HISTORIA El primero que tuvo la idea de fabricar circuitos integrados fue JACK KILBY cuando trabajaba para la Texas Instruments en 1958. En julio de 1958, escribió en su libro de notas: "La miniaturización extrema de varios circuitos electrónicos puede realizarse fabricando resistencias, condensadores, transistores y diodos sobre una misma oblea de silicio".

Primer Circuito Integrado

MICROPROCESADOR

La finalidad de cualquier circuito es controlar y manipular corrientes de electrones de una manera preestablecida Los CI reciben, procesan y entregan SEÑALES (Voltajes o corrientes) Los CI pueden ser de diversos tipos según la función para la cual han sido diseñados.

TIPOS DE CI Según: Función específica Grado de complejidad o numero de componentes realizadas por el chip Tipo de señales que manejan Tecnología de fabricación

TIPOS DE CI EJEMPLO NOMBRE COD PEQUEÑA ESCALA SSI MEDIANA ESCALA MSI COMPONENTES POR CHIP EJEMPLO PEQUEÑA ESCALA SSI MENOS DE 100 Reguladores, amplificadores, compuertas, flipflops (entrada-salida), contadores, etc. MEDIANA ESCALA MSI 100 – 1000 ALTA ESCALA LSI 1000 – 100000 Se diseñan para realizar tareas muy especificas y especializadas. P,ej. Microcomputador, microcontrolador MUY ALTA ESCALA VLSI MAS DE 100000

De acuerdo al tipo de señales que manejan los CI pueden ser: Análogicos: Pueden adoptar un número infinito de valores entre un mínimo y un máximo (Reguladores de voltaje, amplificadores, filtros) Digitales: Trabajan con señales binarias, es decir solo adoptan uno de dos valores posibles. Algunos son Análogicos/Digitales (A/D)

Los CI, se encierran en una cápsula plástica o cerámica que contiene los pines de acceso a través de los cuales el chip se comunica con el mundo exterior. Las cápsula plásticas son más livianas pero las cápsulas cerámicas son más resistentes y pueden trabajar a más altas temperaturas.

Ventajas de CI Pequeños Compactos Livianos Económicos Fácil uso Permite realizar sistemas modulares Simplifican la tarea de diseño y construcción de proyectos electrónicos

Desventajas de CI Limitación de niveles de potencia y voltaje No es posible integrar otros componentes de un circuito electrónico Disipación de calor