Tecnología
09 marzo, 2023
Los transistores son circuitos integrados formados por materiales semiconductores para aplicaciones eléctricas, representando un importante avance en la industria de la electrónica, y permitiendo la creación de dispositivos como los teléfonos celulares, computadores o aparatos audiovisuales. Estos dispositivos se han convertido en elementos básicos para la construcción de tantos otros artefactos y tecnologías.
A continuación explicaremos el paso a paso del proceso de fabricación de transistores a nivel industrial, también conocido como fabricación semiconductora:
En una instalación de procesamiento de grandes dimensiones, las placas de vidrio (se denomina así al substrato que servirá posteriormente para fabricar el transistor)suelen ser creadas entre 10 y 50 cm de diámetro y entre 1 y 3 milímetros de espesor. Estas placas están cubiertas con una capa fina y uniforme de silicio en polvo, lo que la hace ideal para su uso como unidades monolíticas, utilizadas en los circuitos integrados.
Durante el proceso de oxidación, una reacción química transforma el silicio en un compuesto formado por átomos de oxígeno y silicio (llamado a veces “dióxido de silicio”). Esto convierte la superficie externa del pedestal en un recubrimiento duro e inerte. El espesor de la capa de dióxido de silicio varía según el tipo de dispositivo que se produzca. En muchos casos, el dióxido se retira después para completar el proceso.
El substrato ahora está listo para recibir los materiales que conformarán el transistor. Antes de aplicarlos, sin embargo, hay que preparar la superficie. Esto se hace a través de un proceso que elimina impurezas y asegura que la superficie está perfectamente limpia. Esta preparación permite que el resto de etapas se hagan sin problemas.
Esta técnica moderna, conocida como deposición química en fase gaseosa (CVD), consiste en la disolución en gas de materiales como el silicio, el nitrógeno, el carbono o el hierro, luego de los cuales el gas se deposita sobre el pedacito. Este proceso es el responsable de crear una película uniforme de materiales sobre el substrato.
Cuando los materiales se colocan en sus respectivos lugares llega el momento de realizar el revestimiento. Esto significa que se cubren los materiales con una capa protectora para evitar la oxidación. Luego, se añade otra capa que protege la parte electrónica y la conecta con una resistencia del circuito. Esto se hace para permitir la conexión entre los dispositivos del circuito.
Una vez se ha colocado la capa protectora, llega el momento de aplicar Ias zonas activas (llamadas también "capas laterales" o "zonas de absorción"). Estas zonas se aplican sobre los electrodos para aumentar la conductividad de los transistores, y con ésta, la potencia del dispositivo.
Un procesamiento mediante láser (también llamado micromecanizado por láser) permite ajustar la estructura del transistor a temperaturas muy bajas, anulando así la necesidad de altas temperaturas. Esto significa que es más fácil controlar la manipulación y calidad del disco semiconductor. Una vez se ha ajustado la estructura, los transistores pueden ser recubiertos con una sustancia protectora, mejorando así su resistencia mecánica y térmica.
Todos los transistores producidos industrialmente son ensayados antes de ser liberados a la venta. Estos tests se realizan para verificar su funcionalidad y fiabilidad desde diferentes puntos de vista. Si los transistores cumplen con estas pruebas, se los considera aprobados y se etiquetan para comercializarlos. Si no pasan, se envían de nuevo al proceso de elaboración.
Finalizado el proceso de ensayos, los transistores son empaquetados y se los vende. Debido a sus características, los transistores se fabrican en cantidades masivas. Esto significa que su coste es relativamente bajo, aunque varía dependiendo de su calidad.
Como podemos observar, el proceso de fabricación de los transistores es largo y complicado y requiere de mucha experiencia y tecnología de punta para garantizar la producción de productos de primera calidad que satisfagan las expectativas de los clientes. Además de todas las etapas mencionadas anteriormente, existen otros procesos como el reconocimiento óptico, inspecciones visuales y técnicas de seguridad, los cuales contribuyen a mejorar la calidad del producto.
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