Cos'è l'elettronica
L'elettronica moderna nasce dalla ricerca sui semiconduttori degli anni '50 del XX secolo e progressivamente ha invaso tutti i settori industriali ed economici.
I semiconduttori sono del materiali particolari che per le loro caratteristiche permettono di controllare l'afflusso di corrente al loro interno (vedi silicio e germanio in minor quantità).
Il silicio ed il germanio si trovano in natura sottoforma di minerali di rocce e vengono estratti con procedure chimiche particolari. Questi materiali vengono trattati (drogati) con molecole chimiche di altri materiali al fine di ottenere i componenti basilari dell'elettronica moderna, diodi e transistor.
Questi componenti sulla base dell'applicazione di una tensione sono in grado di controllare l'afflusso di corrente al loro interno oppure di aprire o chiudere la corrente creando così degli interruttori allo stato solido (cioè senza movimenti meccanici). La base di questi componenti è la giunzione PN, cioè quella creata dall'accostamento di materiali semiconduttori di diverso drogaggio.
Altri componenti ausiliari non basati su semiconduttore vengono usati come completamento dei circuiti elettronici, generalmente nella maggior parte dei casi si tratta di resistori e di condensatori; esistono altre tipologie di componenti meno comuni quali induttanze, cristalli di quarzo, usati nei circuiti ad alta frequenza di funzionamento o come base per la temporizzazione (clock) nei circuiti a processore per usi civili ed industriali.
I resistori sono di solito costituiti da uno strato di carbone depositato su un supporto isolante e calibrati tramite incisione elecoidale per determinarne il valore nominale. Vengono usati per dissipare energia e quindi nel caso di forti potenze sono soggetti a riscaldamento.
I condensatori sono costituiti da due strati metallici depositati su un dielettrico isolante e quindi avvolti radialmente o assialmente per ridurne l'ingombro e quindi renderli adatti al montaggio sulle schede elettroniche per mezzo di due reofori (spezzoni di fili di rame) applicati agli strati metallici.
I condensatori servono per accumulare carica elettrica e successivamente rilasciarla in modo controllato per determinare un livellamento della tensione (da alternata a continua) oppure costituire la base per un temporizzatore.
Attualmente alcuni componenti passivi vengono realizzati con semiconduttori, regolando l'inserimento di impurità di altri materiali.
I resistori, per esempio, possono essere realizzati sfruttando le caratteristiche di resistività naturali dei materiali semiconduttori che possono quindi essere modificate con il drogaggio di altri materiali.
Per quanto riguarda i condensatori possono essere realizzati sfruttando una giunzione PN o NP, che dir si voglia, che presenta una capacità elettrica modificabile dall'applicazione di una tensione diretta o inversa.
Naturalmente l'applicazione di una tensione inversa produce una capacità maggiore per la mancanza di conduzione all'interno della giunzione stessa.
L'elettronica moderna su base semiconduttore (non a valvole termoioniche) si fonda interamente sui componenti descritti qui sopra, ma si attendono sviluppi della scienza dei materiali al fine di creare dei nuovi componenti con caratteristiche superlative (grafene, materiali di origine biologica ecc. ecc. ).