Microchips: universos de silicio


En 1965, uno de los fundadores de Intel, Gordon Moore, vaticinó que el número de transistores por pulgada en circuitos integrados se duplicaba cada año y medio, y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas. Esta progresión de crecimiento exponencial: doblar la capacidad de los microprocesadores cada año y medio, es lo que se llama ley de Moore.

En la actualidad los chips son menores de 180 nanómetros, la milmillonésima parte de un metro. Para que la ley de Moore no pierda vigencia, el tamaño se debería reducir a menos de 100 nm para el año 2005.

Esta progresiva miniaturización ha abierto las puertas de la nanotecnología.

¿Qué es un semiconductor?

Es un material que no es un conductor nato de electricidad (como el cobre), pero tampoco es un aislante que no puede conducir electricidad. Tiene una cierta capacidad para conducir electricidad la que en general aumenta con la temperatura. La conducción de electricidad es posible gracias a portadores de carga; en los conductores son generalmente electrones libres. En los semiconductores, los portadores pueden ser positivos (semiconductores tipo p) o negativos (semiconductores tipo n).

¿Qué es un transistor?

Si se juntan tres semiconductores, dos p y un n, se puede formar una estructura pnp que funciona como amplificadora de corriente. Este elemento se llama transistor. Un amplificador de corriente básicamente permite que variaciones pequeñas de una corriente de entrada causen grandes variaciones en una corriente de salida. Esto se requiere en los circuitos electrónicos de todo tipo.

¿Qué es un chip?

Un chip es un circuito electrónico (con rectificadores o diodos y amplificadores o transistores) que para efectos de miniaturización e interconexión se construye directamente sobre un semiconductor (típicamente el silicio). Sobre una ‘”plancha” de silicio se dibuja, usando técnicas serigráficas, el circuito. El hecho de que el semiconductor esté siempre disponible evita la necesidad de trabajos específicos en las conexiones del chip. El chip del procesador de un PC requiere millones de conexiones que si el circuito no fuese “integrado”, sería necesario soldar de a una. Esto no es práctico.

¿Cómo usamos el silicio en los chips?

Se usa como base sobre la que se construye el circuito. Partes de esta plancha son, por supuesto, el superconductor que se usa en todos los diodos y transistores del circuito. Ahora el silicio puede ser del tipo p o n.

Dr. Francisco Melo Hurtado. físico, Facultad de Ciencia, Universidad de Santiago de Chile.

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