Polovodič je materiál, jehož elektrická vodivost se při pokojové teplotě pohybuje mezi vodivostí vodiče a izolantu. Stejně jako měděný drát v běžném životě je hliníkový drát vodičem a guma izolantem. Z hlediska vodivosti: polovodič označuje vodivost, která je řízena, a to od izolantu po vodič.
V počátcích polovodičových čipů nebyl hlavním hráčem křemík, ale germanium. První tranzistor byl na bázi germania a první integrovaný obvod byl také germaniový čip.
Germanium má však některé velmi složité problémy, jako je mnoho defektů na rozhraní v polovodičích, špatná tepelná stabilita a nedostatečná hustota oxidů. Germanium je navíc vzácný prvek, jeho obsah v zemské kůře je pouze 7 ppm a rozšíření germaniové rudy je také velmi rozptýlené. Právě proto, že je germanium velmi vzácné, není jeho rozšíření koncentrované, což má za následek vysoké náklady na germaniové suroviny; věci jsou vzácné, náklady na suroviny jsou vysoké a germaniové tranzistory nejsou nikde levné, takže germaniové tranzistory je obtížné hromadně vyrábět.
Vědci se tedy ve své studii zaměřili o úroveň výš a zaměřili se na křemík. Dá se říci, že všechny vrozené nedostatky germania jsou vrozenými výhodami křemíku.
1, křemík je druhým nejhojnějším prvkem po kyslíku, ale křemík v přírodě sotva najdete, jeho nejběžnějšími sloučeninami jsou oxid křemičitý a silikáty. Oxid křemičitý je jednou z hlavních složek písku. Kromě toho jsou na bázi sloučenin křemíku a kyslíku živec, žula, křemen a další sloučeniny.
2. Tepelná stabilita křemíku je dobrá, s hustým oxidem s vysokou dielektrickou konstantou, lze snadno připravit rozhraní křemík-oxid křemíku s malým počtem defektů rozhraní.
3. Oxid křemičitý je nerozpustný ve vodě (oxid germania je nerozpustný ve vodě) a nerozpustný ve většině kyselin, což je zjednodušeně řečeno technologie korozního tisku desek plošných spojů. Kombinovaným produktem je planární proces integrovaných obvodů, který pokračuje dodnes.
Čas zveřejnění: 31. července 2023