El documento describe la estructura cristalina, propiedades y aplicaciones de tres elementos: el silicio, el germanio y el galio. El silicio es un semiconductor utilizado ampliamente en la electrónica e informática. El germanio también es un semiconductor que se usa en circuitos integrados de alta velocidad y lámparas. El galio es un metal blando que se emplea en semiconductores, armas nucleares, paneles solares y termómetros médicos.

1. SÓLIDOS CRISTALINOS
 Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina,
propiedades y aplicaciones:
a) Silicio
b) Germanio
c) Galio
Silicio
Seguro que ya saben que los componentes informáticos están construídos de Silicio, y de hecho,
éste es el elemento “padre” de la electrónica.
El motivo fundamental, aparte de su abundancia (hay Silicio a patadas) es que éste material es un
semiconductor. También se usa el Arsenuro de Galio (AsGa), si no me falla la electrónica que
aprendí hace dos años (a veces me sorprendo a mí mismo con esta información latente) que tiene
peores características que el Silicio.
¿Qué son los semiconductores?
Nos han enseñado desde pequeños que los materiales conducen o aíslan la electricidad, pero esto
no parece del todo cierto. Así, existen los semiconductores, que son materiales que conducen o no
de acuerdo con ciertas condiciones en las que se encuentren. Suministrando cierta energía
podemos conseguir que conduzcan la electricidad, e incluso regularla, al “romperse” la barrera
aislante que separa la banda de valencia de la de conducción:
¿Y qué tiene que ver todo
esto con la informática?
Bien, tenemos que irnos a
los inicios del invento. En los
ordenadores, la información
se transmite mediante
impulsos eléctricos, como en
el cuerpo humano. Sin
embargo, no nos sirve un
valor de tensión constante:

2. un cable transmitiendo 5 voltios permanentemente no informa de muchas cosas. Lo que nos
permite transmitir información son las variaciones de la tensión de los circuitos: combinaciones de
voltaje, del estilo “ahora 5 voltios, ahora nada, ahora otra vez 5 voltios…” a las que podemos
asignar un significado en código binario…Resumamos: hemos dicho que para transmitir
información en los ordenadores necesitamos poder regular la electricidad en las conexiones.
Ahora bien, si tenemos elementos (como los semiconductores) que pueden conducir electricidad o
no dependiendo de la energía que les apliquemos…
¿no podríamos usar semiconductores para regular la tensión eléctrica que pasa por los circuitos
del ordenador?
Evidentemente la respuesta es que sí. Y de ahí viene precisamente su importancia…
Germanio
El germanio forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo de
elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. En cuanto a su
conductividad eléctrica, este tipo de materiales al que pertenece el germanio, son
semiconductores.
El estado del germanio en su forma natural es sólido. El germanio es un elmento químico de
aspecto blanco grisáceo y pertenece al grupo de los metaloides. El número atómico del germanio
es 32. El símbolo químico del germanio es Ge. El punto de fusión del germanio es de 1211,4 grados
Kelvin o de 938,25 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del germanio es de
30,3 grados Kelvin o de 2819,85 grados celsius o grados centígrados.
Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el germanio, a
continuación tienes una lista de sus posibles usos:
• El germanio se utiliza como material semiconductor. Se usa
generalmente, junto al silicio, en los circuitos integrados de
alta velocidad para mejorar su rendimiento. En algunos
casos se está planteando sustituir al silicio por germanio
para hacer chips miniaturizados.
• También se utiliza en las lámparas fluorescentes y algunos
didodos LED.
• Algunos pedales de guitarra contienen transistores de
germanio para producir un tono de distorsión característico.

3. • Se puede utilizar en los paneles solares. De hecho, los robots exploradores de marte
contienen germanio en sus células solares.
• El germanio se combina con el oxígeno para su uso en las lentes de las cámaras y la
microscopía. También se utiliza para la fabricación del núcleo de cables de fibra óptica.
• También se utiliza en aplicaciones de imágenes térmicas para uso militar y la lucha contra
incendios.
• El germanio se utiliza en el control de los aeropuertos para detectar las fuentes de
radiación.
Galio
El galio pertenece al grupo de elementos metálicos conocido como metales del bloque p que están
situados junto a los metaloides o semimetales en la tabla periódica. Este tipo de elementos
tienden a ser blandos y presentan puntos de fusión bajos, propiedades que también se pueden
atribuir al galio, dado que forma parte de este grupo de elementos.
El estado del galio en su forma natural es sólido. El galio es un elmento químico de aspecto blanco
plateado y pertenece al grupo de los metales del bloque p. El número atómico del galio es 31. El
símbolo químico del galio es Ga. El punto de fusión del galio es de 302,91 grados Kelvin o de 29,76
grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del galio es de 24,7 grados Kelvin o de
2203,85 grados celsius o grados centígrados.
Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el galio, a
continuación tienes una lista de sus posibles usos:
• El uso principal del galio es en semiconductores donde se
utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas
aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en para
fabricar diodos LED de color azule y violeta y diodos láser.
• El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a
estabilizar el plutonio.
• Se puede utilizar en el interior de un telescopio para
encontrar neutrinos.
• El galio se usa como un componente en algunos tipos de
paneles solares.
• También se utiliza en la producción de espejos.
• El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño, se utiliza en muchos
termómetros médicos. Este ha sustituido a los tradicionales termómetros de mercurio que

4. pueden ser peligrosos. Actualmente se encuentra en proceso de investigación la
sustitución con galio del mercurio de los empastes dentales permanentes.
• El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que pueda reaccionar con el agua y
generar hidrógeno.
• También tiene muchas aplicaciones médicas. Por ejemplo, las sales de galio se usan para
tratar a personas con exceso de calcio en su sangre. Los isótopos de galio se utilizan en
medicina nuclear para explorar a los pacientes en ciertas circunstancias.