Manufatura De Dispositivos Semiconductores

Tema 1:
Fabricación de Dispositivos semiconductores
1.1.- Evolución histórica de la tecnología electrónica.
Definición de Electrónica:
 
"Electrónica es la rama de la Ciencia y la Tecnología que se ocupa del estudio de las leyes que rigen el tránsito controlado de electrones a través del vacío, de gases o de semiconductores, así como del estudio y desarrollo de los dispositivos en los quese produce este movimiento controlado y de las aplicaciones que de ello se deriven".
Era del tubo de vacío
Abarca la primera mitad del siglo XX
1905 A.Fleming inventa la primera válvula de vació, el diodo termoiónico  
Estos dispositivos aprovecharon la observación previa de T.A. Edison (1881) de que, para que pase corriente entre un electrodo (ánodo) y un filamento (cátodo), es necesario queel electrodo sea positivo respecto al filamento.
Esta propiedad fue estudiada por W.Preece en 1885 y el propio Fleming entre 1890 y 1896 y fue explicada mediante la teoría de la emisión termoiónica de Richardson

1907 Lee de Forest propone el tríodo, primer amplificador

1912 el perfeccionamiento alcanzado por los tubos de vacío hizo posible que F.Lowenstein patentara el tríodo comoamplificador , aumentando el grado de vacío en su interior,
1916 Hull y Schottky introducen la rejilla pantalla entre la de control y el ánodo para disminuir capacidades dando lugar al tetrodo
1928, cuando B.Tellegen introdujo una nueva rejilla proponiendo un nuevo dispositivo: el pentodo. Esta última rejilla, llamada supresora, está conectada cerca del ánodo y tiene como misión eliminar la emisiónsecundaria de electrones,.
1922 Estaba generalizado el uso de tubos electrónicos en múltiples aplicaciones:
· Comunicaciones: radio y teléfono
· Rectificadores de potencia,
· Amplificadores de potencia,
· Convertidores DC-AC, (corriente continua a alterna)
· Controladores de motores, hornos de inducción, etc.
· Informática
1946 Eckert y Mauchly construyen el primer ordenadorelectrónico (ENIAC)
Diseñado para calcular tablas balísticas.
Utilizaba unos 18000 tubos de vacío.
Ocupaba una habitación de 100m2 , pesaba 40Tm, consumía 150kW
Trabajaba a una frecuencia de reloj de 100kHz.. Multiplicación en 2.8mseg

Problemas de la válvula de vacío:
 
· Consumo de potencia elevado.
· Fiabilidad.
· Costo de fabricación.
· Tamaño.
1.1.1   Electrónica deEstado Sólido
El gran avance de la Electrónica, que ha permitido alcanzar el nivel de desarrollo actual, fue la sustitución de los tubos de vacío por los dispositivos semiconductores
La utilización de contactos entre materiales sólidos diferentes para controlar la corriente eléctrica fue relativamente temprana
1874, Braun hizo notar la dependencia de la resistencia de una unión metal-semiconductorcon respecto a la polaridad de la tensión aplicada y las condiciones de las superficies de contacto
1904 se utilizó un dispositivo de puntas de contacto como rectificador (Diodo)
1920 se había generalizado el uso comercial de rectificadores cobre-óxido de cobre o hierro-selenio
Intento de primer transistor de estado solido
1926, J.E. Liliendfeld patentó cinco estructuras que corresponden adispositivos electrónicos modernos: La primera, en 1926, es el "MESFET", La segunda estructura, en 1928, incorpora un aislante entre el metal de puerta y el semiconductor, por tanto se trata de un MISFET o MOSFET de deplexión
Primer transistor
1947 En los laboratorios de la Bell Telephone Shockley Bardeen y Brattain inventan el Transistor de puntas de contacto.
Consiguieron Nobel en 19561948 Shockley propuso el transistor bipolar de unión (npn pnp)

1951 Teal, Spark y Buehler construyeron el primer transistor bipolar de unión con posibilidades comerciales inmediatas

1953 Dacey y Ross fabricaron primer transistor de efecto campo operativo, el FET de unión (JFET).
 
1955 I.M.Ross describio la estructura MOSFET de enriquecimiento tal como se conoce hoy día, es decir, con...