Semiconduttori

“Io credo che il problema sia dovuto ai mattoni. O erano troppo delicati o troppo fragili!. A quell’epoca i mattoni d’argilla non erano molto resistenti, come tu stessa puoi facilmente immaginare” disse Max guardando il campanile.

“La causa non è questa. La costruzione non è stata realizzata con dei mattoni! E’ troppo pesante in quanto è stata costruita utilizzando il marmo, e poggia su un terreno troppo soffice, come ci sta spiegando la guida” disse Lily mostrandogli lo schermo, dove un’ologramma di un Professore di Storia Italiana stava parlando. “I mattoni sono buoni. Questi sono le basi fondamentali della nostra civiltà… nel vero senso della parola!”

“Davvero? I mattoni? Sono questi che tu consideri essere le basi fondamentali della nostra civiltà?” Esordì Max ridendo. “E cosa è altrimenti?” chiese Lily “L’acciaio? Il legno? Un materiale tecnologicamente avanzato? Una lega speciale?”

“Ebbene, guardati intorno! Cosa vedi?” chiese Max. Lily guardandosi intorno vide la Torre di Pisa, la Cattedrale, la Piazza del Duomo, e tutti gli altri edifici….. questi erano costruiti con mattoni o in marmo. Quindi Max gli chiese di osservare le persone nei paraggi. Tutti i turisti erano equipaggiati con vari modelli di macchine fotografiche, telefoni cellulari, tablet e innumerevoli altri tipi di gadget elettronici.

“E con ciò? La base fondamentale consiste nell’elettronica?” Tutti gli apparati elettronici sono costituiti da circuiti che utilizzano; transistor, circuiti integrati, diodi, resistenze. E tutti sono costruiti basandosi su un materiale di cui è possibile variarne a piacere la conduttività elettrica, questo materiale è chiamato semiconduttore”

Un conduttore, come suggerisce il suo stesso nome, è un materiale che conduce la corrente, ossia consente alla corrente elettrica di scorrergli all’interno, mentre un isolante si comporta in maniera esattamente opposta: non conduce la corrente. Tutto ciò accade in quanto i conduttori hanno all’interno della loro struttura degli elettroni in grado di muoversi liberamente, lo stesso non si può dire per i materiali isolanti. Tra i conduttori si possono citare l’Argento o il Rame (metalli), mentre il vetro e la carta appartengono alla famiglia degli isolanti.

Un semiconduttore si trova nel mezzo: può condurre o non condurre una corrente, a seconda delle condizioni al contorno. E’ possibile variare facilmente la conduttività di un semiconduttore, modificando il numero di elettroni liberi al suo interno, riscaldandolo, illuminandolo, o alterando il campo elettrico circostante. Mediante il riscaldamento del semiconduttore si riescono a liberare gli elettroni che così sono liberi di muoversi tra gli atomi, da questo fenomeno prende il nome “elettroni liberi”.

Il Silicio ed il Germanio sono i materiali semiconduttori più noti.

I semiconduttori sono le basi fondamentali di tutti i dispositivi elettronici analogici e digitali, come i diodi, i transistor, le celle solari, i LED ed i display, i circuiti integrati ed i sensori. Prova ad immaginare un mondo senza i circuiti integrati: non avremmo la radio o la TV, ne i computer, i videogiochi, i telefoni cellulari o i tablet, gli apparati medicali elettronici, i sistemi di controllo avanzati delle automobili o degli aeroplani… sarebbe questo il nostro mondo senza i semiconduttori.

“Ok, i semiconduttori sono le basi fondamentali del nostro mondo? Quindi sono il Germanio ed il Silicio? Hai sentito parlare della Silicon Valley, della Silicon Glen, ecc? Tutti destinati ad essere luoghi al altissima tecnologia.”

“In effetti, non si tratta solo del Silicio o del Germanio. Esistono innumerevoli altri materiali semiconduttori, tutti contenenti tracce di altri elementi quali il Boro o il Fosforo, che sono in grado di cambiare il numero di elettroni liberi. E’ l’unione che fa la forza.” Questo ragionamento inconsciamente lo condusse ad immaginare l’unione tra il famoso gelato italiano e le granelle, e sfoggiò un gran sorriso mentre si immaginò di ordinare un gelato alla vaniglia con su dei granelli di cioccolato.

“Quanti elettroni liberi ci sono nel tuo gelato” gli chiese Lily con fare scanzonato.

Max con un gran sorriso le rispose “Il gelato potrebbe essere la base fondamentale della mia dieta!”