1. Semiconductores: Estos son el corazón de la mayoría de los dispositivos electrónicos, que controlan el flujo de electricidad.
* Silicon (Si): El material dominante, utilizado en la mayoría de los circuitos integrados (ICS), transistores y microprocesadores debido a su abundancia, procesamiento relativamente fácil y buenas propiedades de semiconductores.
* germanio (GE): Históricamente importante, ahora utilizado en aplicaciones de nicho donde su mayor movilidad de electrones es ventajoso (por ejemplo, algunos transistores de alta frecuencia).
* Gallium Arsenide (Gaas): Ofrece una mayor movilidad de electrones que el silicio, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta velocidad y alta frecuencia como circuitos de microondas y optoelectrónica.
* Carburo de silicio (sic): Conocido por su alto voltaje de descomposición y su capacidad para soportar altas temperaturas y energía, utilizadas en la electrónica de potencia y los transistores de alta potencia.
* nitruro de galio (gan): Excelente para aplicaciones de alta frecuencia y alta potencia, utilizadas en amplificadores de potencia, LED y diodos láser.
2. Conductores: Estos materiales permiten el fácil flujo de electricidad.
* cobre (cu): Ampliamente utilizado para interconexiones en circuitos integrados y placas de circuito impreso (PCB) debido a su alta conductividad y bajo costo.
* Aluminio (AL): Más ligero y más barato que el cobre, utilizado en algunas aplicaciones, aunque su conductividad es menor.
* oro (au): Excelente conductividad y resistencia a la corrosión, utilizada para unir cables y contactos en aplicaciones de alta confiabilidad.
* Silver (Ag): La conductividad más alta de todos los metales, utilizados en aplicaciones especializadas donde el costo es menos preocupante.
3. Aisladores: Estos materiales evitan el flujo de electricidad.
* Dióxido de silicio (SiO2): Utilizado como aislante de puerta en transistores y como dieléctrico en condensadores.
* nitruro de silicio (SI3N4): Otro material dieléctrico utilizado en circuitos integrados y dispositivos MEMS.
* Polímeros (por ejemplo, PTFE, Kapton): Utilizado como aisladores en PCB, cables y materiales de embalaje.
* cerámica (por ejemplo, alúmina, circonio): Ofrezca alta estabilidad térmica y resistencia dieléctrica, utilizada en aplicaciones y envases de alta temperatura.
4. Materiales magnéticos: Utilizado en inductores, transformadores y almacenamiento de datos.
* ferritas: Materiales cerámicos con propiedades magnéticas, utilizados en varias aplicaciones de inductores y transformadores.
* Permalloy: Aleaciones de níquel-hierro con alta permeabilidad, utilizadas en aplicaciones de alta frecuencia.
* imanes de tierra rara (por ejemplo, imanes de neodimio): Imanes extremadamente fuertes utilizados en motores, sensores y actuadores.
5. Materiales piezoeléctricos: Materiales que generan una carga eléctrica en respuesta al estrés mecánico o al viceversa.
* cuarzo: Utilizado en resonadores y osciladores.
* Titanato de circonato de plomo (PZT): Una cerámica piezoeléctrica común utilizada en actuadores, sensores y transductores.
6. Materiales de embalaje: Utilizado para proteger y encapsular componentes electrónicos.
* Plastics (por ejemplo, epoxi, ABS): Materiales de embalaje comunes y económicos.
* Cerámica: Utilizado para aplicaciones de alta temperatura o alta fiabilidad.
* metales: Utilizado para blindaje y disipación de calor.
Esta lista no es exhaustiva, pero cubre muchos de los materiales clave utilizados en dispositivos electrónicos. La elección del material depende en gran medida de la aplicación específica, considerando factores como el costo, el rendimiento, la confiabilidad y el impacto ambiental. Los nuevos materiales y combinaciones de materiales se desarrollan constantemente para mejorar el rendimiento y la eficiencia de los dispositivos electrónicos.