O que é um circuito integrado de silício?
Um circuito integrado de silício (IC) é um circuito eletrônico funcional compacto que contém semicondutores à base de silício. Os semicondutores têm características de condutividade que podem ser controladas de várias maneiras. O circuito integrado, também conhecido como chip ou microchip, é visto como um pequeno componente com terminais que variam de oito pinos ou mais. Os ICs de integração em larga escala são usados em dispositivos de computação que contêm mais de um milhão de transistores de silício. Os transistores são dispositivos de três terminais que atuam como válvulas de corrente controladas por corrente e são como relés eletromagnéticos, mas com controle de corrente contínuo em vez de controle de dois estados ou controle liga / desliga.
O semicondutor usado em um circuito integrado de silício é a principal entidade referida como dispositivo de estado sólido. Antes de o primeiro dispositivo de estado sólido ser colocado em uso comercial, a maneira de controlar o fluxo de elétrons era usar um tubo de vácuo com um aquecedor, cátodo, placa e pelo menos uma grade de controle. O tamanho e a necessidade de energia dos tubos de vácuo agora os tornam populares apenas em campos especializados, como amplificadores de potência extra-alta para aplicações de áudio e rádio. O circuito integrado de silício é muito popular também devido à disponibilidade de silício, pois um composto comum de silício é encontrado em todos os lugares como areia comum. Por aquecimento adequado na ausência de oxigênio, os fabricantes de semicondutores são capazes de produzir silício puro, que pode ser processado como diodos, transistores e CIs.
O circuito integrado de silício não é usado para aplicações de sinal de rádio devido às limitações dos dispositivos semicondutores de silício cobertos pelo melhor desempenho do sinal de outros semicondutores, como os semicondutores de germânio. Nos telefones celulares, os circuitos de potência de áudio e corrente alternada (CA) / corrente contínua (CC) usam CIs de semicondutores de silício. Computadores e outros dispositivos digitais fazem uso de muitos CIs de silício. Na tomada de conveniência, a fonte de alimentação usa diodos de silício capazes de retificar diretamente a tensão CA principal. Esses diodos geralmente estão em uma fonte de alimentação de comutação embutida que emprega chips reguladores de energia baseados em silício que geralmente são do tipo PWM (Modulação por Largura de Pulso), que realimentam os níveis de CC de saída conforme alterações no ciclo de trabalho dos pulsos de potência.
A maioria dos circuitos eletrônicos para aplicações de frequência relativamente baixa usa semicondutores à base de silício. O diodo de silício é o diodo de potência de baixa frequência mais popular disponível no mercado. Outros semicondutores de comutação, como o retificador controlado por silício (SCR), o dispositivo AC de três terminais (TRIAC) e a maioria dos transistores de potência de áudio, são feitos de semicondutores de silício. Nos painéis solares fotovoltaicos, observa-se que as junções de silício expostas à luz solar produzem um potencial elétrico nos terminais. Isso leva ao amplo uso de dispositivos de painel solar à base de silício que prometem se tornar cada vez mais baratos à medida que mais avanços em pesquisa e fabricação são alcançados.