¿Qué es un circuito integrado de silicio?

Un circuito integrado de silicio (IC) es un circuito electrónico funcional compacto que contiene semiconductores a base de silicio. Los semiconductores tienen características de conductividad que pueden controlarse de varias maneras. El circuito integrado, también conocido como chip o microchip, se ve como un pequeño componente con terminales que van desde ocho pines o más. Los circuitos integrados de integración a muy gran escala se utilizan en dispositivos informáticos que contienen más de un millón de transistores de silicio. Los transistores son dispositivos de tres terminales que actúan como válvulas de corriente controladas por corriente y son como relés electromagnéticos, pero con control continuo de corriente en lugar de control de dos estados o encendido / apagado.

El semiconductor utilizado en un circuito integrado de silicio es la entidad principal denominada dispositivo de estado sólido. Antes de que el primer dispositivo de estado sólido se pusiera en uso comercial, la forma de controlar el flujo de electrones era usar un tubo de vacío con un calentador, cátodo, placa y al menos una rejilla de control. El tamaño y los requisitos de potencia de los tubos de vacío ahora los hacen populares solo en campos especializados como amplificadores de potencia extra alta para aplicaciones de audio y radio. El circuito integrado de silicio es muy popular también debido a la disponibilidad de silicio, ya que un compuesto común de silicio se encuentra en todas partes como arena ordinaria. Al calentar adecuadamente en ausencia de oxígeno, los fabricantes de semiconductores pueden producir silicio puro, que puede procesarse aún más como diodos, transistores e IC.

El circuito integrado de silicio no se utiliza para aplicaciones de señal de radio debido a las limitaciones de los dispositivos semiconductores de silicio que están cubiertos por el mejor rendimiento de la señal de otros semiconductores, como los semiconductores de germanio. En los teléfonos celulares, los circuitos de alimentación de audio y corriente alterna (CA) / corriente continua (CC) utilizan circuitos integrados de semiconductores de silicio. Las computadoras y otros dispositivos digitales utilizan muchos circuitos integrados de silicio. Desde la toma de corriente, la fuente de alimentación utiliza diodos de silicio capaces de rectificar directamente el voltaje de CA principal. Estos diodos generalmente están en una fuente de alimentación de conmutación encerrada que emplea chips reguladores de potencia basados ​​en silicio que generalmente son del tipo de modulación de ancho de pulso (PWM), que retroalimenta los niveles de CC de salida como cambios en el ciclo de trabajo de los pulsos de energía.

La mayoría de los circuitos electrónicos para aplicaciones de frecuencia relativamente baja utilizan semiconductores basados ​​en silicio. El diodo de silicio es el diodo de potencia de baja frecuencia más popular disponible en el mercado. Otros semiconductores de conmutación, como el rectificador controlado por silicio (SCR), el dispositivo de CA de tres terminales (TRIAC) y la mayoría de los transistores de potencia de audio, están hechos de semiconductores de silicio. En los paneles solares fotovoltaicos, se observa que las uniones de silicio que están expuestas a la luz solar producen un potencial eléctrico a través de los terminales. Esto lleva al amplio uso de dispositivos de paneles solares a base de silicio que prometen volverse más y más baratos a medida que se logran más avances en investigación y fabricación.