Semiconductores: qué son, que materiales utilizan y para qué sirven

Su versatilidad y propiedades únicas hacen de los semiconductores unos materiales esenciales para el desarrollo de dispositivos que usamos a diario, desde teléfonos móviles hasta ordenadores y sistemas de energía. En este contexto, entender qué los distingue y cómo funcionan es clave para apreciar su importancia tecnológica.

• Conductividad variable: su capacidad para conducir electricidad cambia según factores externos como la temperatura, la luz o la presión.
• Dopaje: mediante la adición controlada de impurezas (dopaje), se modula la cantidad de portadores de carga, ajustando su conductividad.
• Conducción direccional: permiten el paso de corriente con diferente facilidad en función de la dirección, lo que es esencial para componentes como diodos y transistores.
• Sensibilidad a luz y calor: su conductividad puede variar cuando se exponen a la luz o al calor, haciéndolos útiles en sensores y células solares.

Normalmente los semiconductores están hechos de materiales como el silicio (Si) y de germanio (Ge), elementos abundantemente presentes en la naturaleza. También se pueden fabricar semiconductores a partir de azufre (S), Boro (B) o cadmio (Cd).

• Tipo N o donadores: En el proceso de dopado se añade un tipo concreto de átomos al semiconductor para aumentar el número de portadores de carga libre negativos (o electrones). Se llama de tipo N por la carga negativa del electrón. 
  
• Tipo P o aceptores: Se consiguen añadiendo un cierto tipo de átomos para poder aumentar el número de portadores de carga libre positivos (hueco por el que pasa un flujo de electrones, dando lugar a la corriente eléctrica). Precisamente, se llaman de tipo P por la carga positiva que se produce.

La crisis de los semiconductores podría resumirse en la escasez de microchips y circuitos electrónicos, aunque es algo más compleja. Desde finales de 2020, un año marcado por la pandemia y el confinamiento, la demanda de dispositivos electrónicos se ha disparado. 

Han confluido varios factores:

• Por un lado, el teletrabajo, las clases online y el ocio digital hicieron crecer la demanda de ordenadores, tabletas y teléfonos inteligentes. 
• Por otro lado, existen numerosas industrias (automovilística, aeronáutica, electrodoméstica…) que dependen de la fabricación de semiconductores para poder cumplir con sus objetivos de producción. 
• A esto se le suma un tercer factor. Durante el confinamiento los fabricantes de semiconductores operaron con limitaciones, por lo que desde el inicio de 2020 se originó un problema de abastecimiento que, con el tiempo, se ha ido acentuando. 
• En paralelo, durante los últimos años, la digitalización y los avances tecnológicos emergentes han dado lugar a tecnologías disruptivas como los servicios en la nube, el Big Data, la Realidad Virtual Avanzada, el blockchain o la tecnología 5G. 

Atravesamos un momento en el que tanto la industria como los consumidores demandan un alto volumen de electrónica y, por el momento, no se está pudiendo fabricar al ritmo que requiere el mercado. Todo ello ha desembocado en una crisis de escasez de semiconductores a nivel mundial. Como respuesta, multinacionales de Estados Unidos y Asia, los principales mercados, están abriendo nuevas fábricas para reequilibrar la oferta y la demanda, aunque llevará un tiempo.