Pooljuht on materjal, mille elektrijuhtivus toatemperatuuril jääb juhi ja isolaatori vahele. Nagu igapäevaelus vasktraat, on ka alumiiniumtraat juht ja kumm isolaator. Juhtivuse seisukohast viitab pooljuht kontrollitavale juhtivusele, mis ulatub isolaatorist juhini.
Pooljuhtkiipide algusaegadel ei olnud räni peamine tegur, vaid germaanium. Esimene transistor oli germaaniumil põhinev transistor ja esimene integraallülituse kiip oli germaaniumikiip.
Germaaniumil on aga mõned väga keerulised probleemid, näiteks pooljuhtide arvukad piirpindade defektid, halb termiline stabiilsus ja ebapiisav oksiidide tihedus. Lisaks on germaanium haruldane element, mille sisaldus maakoores on vaid 7 miljondikosa ja germaaniumimaagi jaotus on samuti väga hajutatud. Just seetõttu, et germaanium on väga haruldane, ei ole jaotus kontsentreeritud, mille tulemuseks on germaaniumi tooraine kõrge hind; asjad on haruldased, tooraine hinnad on kõrged ja germaaniumitransistorid pole kusagil odavad, seega on germaaniumitransistore keeruline masstootmine.
Seega liikusid teadlased uuringu fookuses ühe taseme võrra kõrgemale, uurides räni. Võib öelda, et kõik germaaniumi kaasasündinud puudused on räni kaasasündinud eelised.
1. Räni on hapniku järel teine kõige levinum element, kuid looduses on seda raske leida. Selle levinumad ühendid on ränidioksiid ja silikaadid. Ränidioksiid on üks liiva peamisi komponente. Lisaks põhinevad räni-hapnikuühenditel päevakivi, graniit, kvarts ja teised ühendid.
2. Räni termiline stabiilsus on hea, tiheda ja kõrge dielektrilise konstandiga oksiidiga saab hõlpsasti valmistada räni-ränioksiidi liidest, millel on vähe liidese defekte.
3. Ränioksiid ei lahustu vees (germaaniumoksiid ei lahustu vees) ja ei lahustu enamikus hapetes, mis on lihtsalt trükkplaatide korrosioonitrüki tehnoloogia. Kombineeritud toode on integraallülituse tasapinnaline protsess, mis jätkub tänaseni.
Postituse aeg: 31. juuli 2023