Чаму крэмній у якасці паўправадніковага чыпа?

Паўправаднік — гэта матэрыял, электраправоднасць якога пры пакаёвай тэмпературы знаходзіцца паміж праводнасцю правадніка і ізалятара. Падобна меднаму дроту ў паўсядзённым жыцці, алюмініевы дрот з'яўляецца правадніком, а гума — ізалятарам. З пункту гледжання праводнасці: паўправаднік адносіцца да кантраляванай праводнасці, ад ізалятара да правадніка.

паўправаднік-2

У раннія часы паўправадніковых чыпаў крэмній не быў асноўным кампанентам, а германій. Першы транзістар быў на аснове германію, а першая інтэгральная схема — на германіевай аснове.

Аднак германій мае некаторыя вельмі складаныя праблемы, такія як шматлікія дэфекты на мяжы паўправаднікоў, дрэнная тэрмічная стабільнасць і недастатковая шчыльнасць аксідаў. Больш за тое, германій — рэдкі элемент, яго ўтрыманне ў зямной кары складае ўсяго 7 частак на мільён, а размеркаванне германіевай руды таксама вельмі дысперснае. Менавіта таму, што германій вельмі рэдкі, размеркаванне не сканцэнтраванае, што прыводзіць да высокага кошту германіевай сыравіны; рэчы рэдкія, кошт сыравіны высокі, а германіевыя транзістары нідзе не танныя, таму германіевыя транзістары цяжка вырабляць масава.

Такім чынам, даследчыкі засяродзіліся на крэмніі. Можна сказаць, што ўсе прыроджаныя недахопы германію з'яўляюцца прыроджанымі перавагамі крэмнію.

1, крэмній — другі па распаўсюджанасці элемент пасля кіслароду, але ў прыродзе крэмній амаль не сустрэнеш, яго найбольш распаўсюджанымі злучэннямі з'яўляюцца крэмній і сілікаты. Крэмній — адзін з асноўных кампанентаў пяску. Акрамя таго, на аснове крэмній-кіслародных злучэнняў заснаваны палявы шпат, граніт, кварц і іншыя злучэнні.

2. Тэрмічная стабільнасць крэмнію добрая, з шчыльным аксідам з высокай дыэлектрычнай пастаяннай, можна лёгка падрыхтаваць міжфазную паверхню крэмній-аксід крэмнію з невялікай колькасцю дэфектаў міжфазнай паверхні.

3. Аксід крэмнію нерастваральны ў вадзе (аксід германію нерастваральны ў вадзе) і нерастваральны ў большасці кіслот, што з'яўляецца простай тэхналогіяй каразійнага друку друкаваных плат. Камбінаваны прадукт - гэта планарны працэс інтэгральнай схемы, які працягваецца і па сённяшні дзень.


Час публікацыі: 31 ліпеня 2023 г.
Інтэрнэт-чат у WhatsApp!