Extracción De Los Materiales Semiconductores

Extracción de los materiales semiconductores

Introducción
Los materiales semiconductores son una clase especial de elementos cuya conductividad se encuentra entre la de un buen conductor y la de un buen aislante.
Estos materiales debido a sus propiedades se usan para construir los componentes electrónicos que están con nosotros, ya sea resolviendo necesidades o facilitándonos la vida.Desarrollo
En las primeras décadas después del descubrimiento del diodo en 1939 y el transistor en 1949, se utilizaba germanio casi exclusivamente por que era en cierto modo fácil encontrar y estaba disponible en grandes cantidades. También era fácil de refinar para obtener niveles muy altos de pureza, un aspecto importante en el proceso de fabricación. Sin embargo, se descubrió que los diodos ytransistores construidos con germanio como material base eran poco confiables, sobre todo por sus sensibilidad a los cambios de temperatura. En aquel entonces los científicos sabían que otro material, el silicio tenía menor sensibilidad a la temperatura, pero el proceso de refinación para producir silicio con niveles de muy altos de pureza aún se encontraba en etapa de desarrollo. Finalmente, en 1954se presentó el primer transistor de silicio y este de inmediato se convirtió en el material semiconductor preferido, pues no solo es menos sensible a la temperatura, sino que es uno de los materiales más abundantes de la Tierra, lo que acaba con cualquier preocupación sobre su disponibilidad. Las compuertas se abrieron ante este nuevo material y la tecnología de diseño y fabricación evoluciono deforma continua a través de los años hasta el alto nivel actual de complejidad.
Sin embargo conforme pasaba el tiempo, el campo de la electrónica se volvió cada vez más sensible a las cuestiones de la velocidad. Las computadoras operaban a velocidades cada vez más altas y los sistemas de comunicación lo hacían cada vez a niveles más altos de desempeño. Se tenía que encontrar un materialsemiconductor capaz de satisfacer estas necesidades. El resultado fue el desarrollo de del primer transistor de AsGa (Arseniuro de Galio) a principios de la década de 1970. Este nuevo transistor operaba a velocidades de hasta cinco veces Si. El problema no obstante, que por los años de intensos esfuerzos de diseño y mejoras en el proceso de fabricación con Si, las redes de transistores de Si para lamayoría de las aplicaciones eran más baratas de fabricar y ofrecían la ventaja de estrategias de diseño altamente eficientes. El AsGa era más difícil de fabricar a latos niveles de pureza, más caro y tenía poco apoyo de diseño en los primero años de su desarrollo. No obstante con el tiempo la demanda de mayor velocidad dio por resultado que se asignaran más fondos a la investigación de AsGa, al punto deque en la actualidad se utiliza de manera consistente como material base para nuevos diseños de circuitos integrados a gran escala (VLSI, por sus siglas en Inglés) de alta velocidad.

Silicio (Si)
El silicio está presente de manera natural en la arena por lo que se encuentra con abundancia en la naturaleza. Además, el Si presenta propiedades mecánicas y eléctricas buenas. Su purificación esrelativamente sencilla (llegándose a Si puro del 99,99999%) y el Si se presta fácilmente a ser oxidado, formándose SiO2 y constituyendo un aislante que se utiliza en todos los transistores de la tecnología CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor).
Se prepara en forma de polvo amorfo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), conun agente reductor, como carbono o magnesio, en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a7. El silicio tiene un punto de fusión de 1,410 °C, un punto de ebullición de2,355 °C y una densidad relativa de 2,33. Su masa atómica es 28,086.Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas tetra-fluoruro de silicio, SiF4 y es...