Los elementos de la escalera que se niegan a elegir un bando
El boro, el silicio, el germanio, el arsénico, el antimonio y el telurio se encuentran en la escalera diagonal que separa los metales de los no metales, y se comportan como ambos. Tienen aspecto metálico, conducen mal la electricidad, aunque no dejan de hacerlo por completo, y uno de ellos se convirtió en el sustrato de toda la era digital.
Resaltado en la tabla periódica
Cada miembro
Qué los define
Esta es la propiedad definitoria. Los metales conducen mejor cuando se enfrían; los metaloides conducen mejor cuando se calientan, se dopan o se iluminan. Esa conductividad controlable y conmutable es lo que hace posible un transistor.
Son brillantes y grises como los metales, pero se quiebran en lugar de doblarse. Sus enlaces forman redes covalentes, no un mar de electrones deslocalizados.
Forman óxidos que se comportan como ácidos en algunas reacciones y como bases en otras, y pueden aparecer como la parte positiva o negativa de un compuesto.
Tendencias periódicas
El carácter metálico aumenta hacia abajo y hacia la izquierda. El boro es el menos metálico; el polonio (que algunas clasificaciones incluyen) es casi un metal. La propia escalera es un límite trazado sobre un gradiente, por lo que la lista de miembros varía ligeramente entre los libros de texto.
En el mundo
Todos los circuitos integrados fabricados, además de células solares, vidrio y polímeros de silicona. El silicio de grado semiconductor se refina hasta alcanzar aproximadamente un átomo extraño por cada mil millones.
Vidrio borosilicato resistente al choque térmico, barras de control de reactores que absorben neutrones y fibras de boro en materiales compuestos de alto rendimiento.
El primer transistor fue de germanio, no de silicio. Hoy se utiliza en óptica infrarroja, núcleos de fibra óptica y electrónica de alta velocidad adyacente a GaAs.
Semiconductores de arseniuro de galio para dispositivos de alta frecuencia y optoelectrónicos; históricamente, pigmentos y pesticidas.
Retardantes de llama, aleaciones para baterías de plomo-ácido y —dado que se expande al congelarse— el metal que hizo que los tipos móviles llenaran perfectamente sus moldes.
Paneles solares de película delgada de telururo de cadmio y la capa de cambio de estado en discos ópticos regrabables.
Manejo
Los compuestos de arsénico son tóxicos tanto de forma aguda como crónica, y las aguas subterráneas contaminadas con arsénico afectan a decenas de millones de personas. Los compuestos de antimonio y telurio son moderadamente tóxicos; la exposición al telurio produce un persistente olor a ajo en el aliento. El polvo de sílice cristalina causa silicosis. El boro y el silicio elementales son prácticamente inocuos.
Conviene saber
Preguntas frecuentes
El boro, el silicio, el germanio, el arsénico, el antimonio y el telurio aparecen en todas las listas. El polonio y el astato aparecen en algunas. El selenio a veces se incluye entre los metaloides y otras veces entre los no metales. En la naturaleza no existe un límite definido, por lo que tampoco lo hay en la clasificación.
El silicio forma una capa de óxido estable y aislante — SiO₂ — simplemente al exponerse al oxígeno. Ese óxido nativo hace posible la compuerta de los transistores modernos, y el germanio no tiene un equivalente. El silicio también es abundante, barato y tolera temperaturas más altas.
Una banda prohibida. En un metal, los electrones se mueven libremente hacia estados vacíos con un coste energético prácticamente nulo. En un semiconductor hay una pequeña banda prohibida que debe recibir suficiente energía para que un electrón la atraviese, ya sea mediante calor, luz o un voltaje aplicado. Como esa banda puede ajustarse mediante dopaje, la conducción puede activarse y desactivarse. Ese interruptor es un transistor.
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