Un semiconductor es un material cuya conductividad eléctrica a temperatura ambiente se encuentra entre la de un conductor y la de un aislante. Al igual que el cable de cobre en la vida cotidiana, el cable de aluminio es un conductor y el caucho es un aislante. Desde el punto de vista de la conductividad, un semiconductor se refiere a un material cuya conductividad es controlable, abarcando desde la de un aislante hasta la de un conductor.
En los inicios de los chips semiconductores, el silicio no era el protagonista principal, sino el germanio. El primer transistor fue un transistor basado en germanio y el primer chip de circuito integrado fue un chip de germanio.
Sin embargo, el germanio presenta problemas importantes, como numerosos defectos de interfaz en semiconductores, baja estabilidad térmica e insuficiente densidad de óxidos. Además, el germanio es un elemento escaso; su contenido en la corteza terrestre es de tan solo 7 partes por millón, y la distribución del mineral de germanio es muy dispersa. Precisamente por su escasez y su distribución poco concentrada, el germanio tiene un alto costo como materia prima. La escasez de este elemento, el elevado costo de la materia prima y el elevado precio de los transistores de germanio dificultan su producción en masa.
Así pues, los investigadores elevaron el enfoque del estudio, centrándose en el silicio. Se podría decir que todas las desventajas inherentes al germanio son, en realidad, las ventajas inherentes al silicio.
El silicio es el segundo elemento más abundante después del oxígeno, pero es difícil encontrarlo en la naturaleza. Sus compuestos más comunes son la sílice y los silicatos. La sílice es uno de los componentes principales de la arena. Además, el feldespato, el granito, el cuarzo y otros compuestos se basan en compuestos de silicio y oxígeno.
2. La estabilidad térmica del silicio es buena, con un óxido denso y de alta constante dieléctrica, lo que permite preparar fácilmente una interfaz silicio-óxido de silicio con pocos defectos de interfaz.
3. El óxido de silicio es insoluble en agua (al igual que el óxido de germanio) e insoluble en la mayoría de los ácidos, lo que explica la tecnología de impresión anticorrosiva de las placas de circuitos impresos. El resultado es el proceso planar de circuitos integrados, que se sigue utilizando hasta el día de hoy.
Fecha de publicación: 31 de julio de 2023