¿Por qué los procesadores se fabrican con semiconductores?

¿Por qué los procesadores se fabrican con semiconductores?

Rodrigo Alonso

Muchas veces habréis escuchado el término «semiconductores«, especialmente cuando hablamos de componentes de hardware como procesadores -sean CPUs o GPUs-, y es que esencialmente son estos materiales los que se utilizan para la mayor parte de su fabricación. Pero, ¿sabes qué es un semiconductor y cuáles son las propiedades que los hacen ideales para la fabricación de procesadores? Vamos a verlo a continuación.

Los dos semiconductores que se utilizan con mayor frecuencia en la industria son el Silicio (sobre todo) y el Germanio (más raro de ver porque es mucho más caro), aunque también son semiconductores otros elementos como el Aluminio, el Galio, el Boro, el Indio, el Cadmio e incluso el Carbono (hay más, mucho menos frecuentes, como el Antimonio, Potasio, Arsénico, Selenio, Teluro y aunque no lo creáis, el Azufre).

Pero antes de entrar en materia vamos a ver primero qué es un semiconductor y qué propiedades tiene.

Qué son los semiconductores

El término semiconductor se define como un material que hace las veces tanto de aislante como de conductor dependiendo de una serie de circunstancias, que pueden ser la presión atmosférica, la temperatura, el campo magnético, la radiación que incide sobre él o la carga eléctrica.

El silicio es uno de los mejores semiconductores que hay

Parece absurdo puesto que los semiconductores establecen una contradicción entre aislante y conductor. Realmente, un semiconductor no llega a ser 100% aislante salvo a cero grados Kelvin de temperatura (conocido como cero absoluto, y se estima que es imposible de conseguir en la Tierra). Este cambio es gradual (a menos temperatura, aísla mejor), y por este motivo los procesadores funcionan mejor cuanta más baja sea su temperatura.

¿Por qué se utilizan en procesadores?

Es precisamente la propiedad de pasar de aislar a conducir dependiendo de la carga eléctrica la que hace que los semiconductores sean ideales para construir componentes como procesadores, ya que como sabéis en la informática se utiliza el sistema binario representado por unos y ceros, y utilizando un semiconductor se puede hacer que, modificando la carga eléctrica, cuando el semiconductor aísla equivalga a un cero y cuando deje pasar la electricidad, equivalga a un uno.

Finalmente, dado que el Silicio es un material muy común en el planeta Tierra (de hecho es el segundo elemento más común en la corteza terrestre después del oxígeno, un 25,7% en peso) es muy sencillo de conseguir, y como es altamente maleable fue el material escogido para fabricar los procesadores tal y como los conocemos hoy en día, si bien es cierto que sus propiedades lo sitúan en un término medio entre el carbono y el germanio.