Zašto silicijum kao poluprovodnički čip?

Poluprovodnik je materijal čija se električna provodljivost na sobnoj temperaturi nalazi između provodljivosti provodnika i izolatora. Poput bakrene žice u svakodnevnom životu, aluminijska žica je provodnik, a guma je izolator. Sa stanovišta provodljivosti: poluprovodnik se odnosi na provodljivost koja se može kontrolisati, u rasponu od izolatora do provodnika.

poluprovodnik-2

U ranim danima poluprovodničkih čipova, silicijum nije bio glavni igrač, već germanijum. Prvi tranzistor je bio tranzistor na bazi germanijuma, a prvi integrisani kolo je bio germanijumski čip.

Međutim, germanijum ima neke vrlo teške probleme, kao što su mnogi defekti na granici poluprovodnika, slaba termička stabilnost i nedovoljna gustina oksida. Štaviše, germanijum je rijedak element, sadržaj u Zemljinoj kori je samo 7 dijelova na milion, a rasprostranjenost rude germanijuma je također vrlo raspršena. Upravo zato što je germanijum vrlo rijedak, rasprostranjenost nije koncentrisana, što rezultira visokom cijenom sirovina za germanijum; stvari su rijetke, troškovi sirovina su visoki, a germanijum tranzistori nisu nigdje jeftini, pa je germanijum tranzistore teško masovno proizvoditi.

Dakle, istraživači su, fokus studije, pomaknuli jedan nivo više, posmatrajući silicijum. Može se reći da su svi urođeni nedostaci germanija ujedno i urođene prednosti silicija.

1, silicijum je drugi najzastupljeniji element nakon kisika, ali silicijum teško možete pronaći u prirodi, njegovi najčešći spojevi su silicijum dioksid i silikati. Silicij dioksid je jedna od glavnih komponenti pijeska. Osim toga, feldspat, granit, kvarc i drugi spojevi zasnovani su na spojevima silicija i kisika.

2. Termička stabilnost silicija je dobra, s gustim oksidom visoke dielektrične konstante, lako se može pripremiti granica silicijum-silicijum oksid s malo defekata na granici.

3. Silicijum oksid je nerastvorljiv u vodi (germanijum oksid je nerastvorljiv u vodi) i nerastvorljiv u većini kiselina, što je jednostavno tehnologija korozijskog štampanja štampanih ploča. Kombinovani proizvod je planarni proces integrisanog kola koji se nastavlja i danas.


Vrijeme objave: 31. jul 2023.
Online chat putem WhatsApp-a!