¿Qué es el estado sólido?
Estado sólido es un descriptor común que se utiliza para referirse a componentes, dispositivos y sistemas electrónicos basados enteramente en materiales semiconductores como el silicio, el germanio o el arseniuro de galio. El término estado sólido prevaleció especialmente a finales de los años cincuenta y principios de los sesenta, durante la transición de la tecnología de tubos de vacío a la de diodos y transistores.
Los sistemas de estado sólido dependen en gran medida de diodos y transistores, que son dos de los tipos más comunes de dispositivos de estado sólido. Los diodos y transistores vienen en múltiples formas y admiten varios tipos de funciones de conmutación. Los diodos también pueden servir como rectificadores, lo que significa que pueden convertir corrientes de CA a CC.
Los transistores también pueden servir como rectificadores, pero lo más importante es que pueden proporcionar amplificación, algo que los diodos no pueden hacer. Para implementar la amplificación, el transistor utiliza una fuente de alimentación externa que magnifica la señal.
Un diodo, que tiene dos terminales, permite que la corriente fluya en una sola dirección, mientras bloquea el flujo en la otra dirección. Los ejemplos comunes incluyen diodos láser, diodos de unión PN y diodos emisores de luz (LED). Un transistor tiene tres terminales y puede pasar corriente entre regiones de resistencia, lo que proporciona más versatilidad que los diodos. Los ejemplos comunes incluyen transistores de unión bipolar (BJT) y transistores de efecto de campo (FET).
Circuitos integrados y de estado sólido
Los transistores y diodos suelen combinarse con resistores, capacitores y otros componentes para crear el circuito integrado (CI). También conocido como chip o microchip, el CI es un dispositivo de estado sólido que une los componentes individuales a un sustrato delgado de material semiconductor. Luego, el CI los conecta todos y los empaqueta todo en un circuito electrónico miniaturizado. Los circuitos integrados se utilizan en una amplia gama de dispositivos electrónicos, incluidos automóviles, aviones, microondas, televisores, teléfonos inteligentes y, por supuesto, computadoras.
En un componente de estado sólido, la corriente está confinada en elementos y compuestos sólidos diseñados específicamente para conmutar y amplificar la corriente, que puede fluir de dos maneras: como electrones cargados negativamente o como deficiencias de electrones cargados positivamente llamados huecos. En algunos semiconductores, la corriente está formada principalmente por electrones; en otros, por huecos. Tanto los electrones como los huecos se denominan portadores de carga.
Almacenamiento de estado sólido
Los sistemas de estado sólido no tienen piezas móviles, lo que los hace más portátiles, eficientes y duraderos que sus homólogos mecánicos. Por ejemplo, las unidades de estado sólido (SSD) actuales suelen utilizar chips NAND para proporcionar almacenamiento basado en flash.
Los datos se almacenan en circuitos integrados, en lugar de componentes mecánicos. Esto es muy diferente de la unidad de disco duro (HDD), que depende de discos giratorios y otros componentes móviles para leer y escribir datos.