अर्धचालक एक ऐसा पदार्थ है जिसकी विद्युत चालकता कमरे के तापमान पर चालक और कुचालक के बीच होती है। जैसे रोजमर्रा की जिंदगी में तांबे का तार, एल्युमीनियम का तार चालक होता है और रबर कुचालक। चालकता के दृष्टिकोण से, अर्धचालक वह पदार्थ है जिसकी चालकता को नियंत्रित किया जा सकता है, यानी कुचालक से चालक तक।
सेमीकंडक्टर चिप्स के शुरुआती दिनों में, सिलिकॉन मुख्य घटक नहीं था, बल्कि जर्मेनियम था। पहला ट्रांजिस्टर जर्मेनियम आधारित ट्रांजिस्टर था और पहली एकीकृत सर्किट चिप भी जर्मेनियम चिप थी।
हालांकि, जर्मेनियम में कुछ बेहद जटिल समस्याएं हैं, जैसे कि अर्धचालकों में कई इंटरफ़ेस दोष, कम तापीय स्थिरता और ऑक्साइड का अपर्याप्त घनत्व। इसके अलावा, जर्मेनियम एक दुर्लभ तत्व है, पृथ्वी की परत में इसकी मात्रा केवल 7 भाग प्रति मिलियन है, और जर्मेनियम अयस्क का वितरण भी बहुत बिखरा हुआ है। जर्मेनियम की अत्यधिक दुर्लभता और वितरण की असमानता के कारण ही कच्चे माल की लागत अधिक होती है; दुर्लभ वस्तुएँ, उच्च कच्चे माल की लागत और जर्मेनियम ट्रांजिस्टर कहीं भी सस्ते नहीं होते, इसलिए जर्मेनियम ट्रांजिस्टर का बड़े पैमाने पर उत्पादन करना मुश्किल है।
इसलिए, शोधकर्ताओं ने अध्ययन का दायरा एक स्तर ऊपर बढ़ाकर सिलिकॉन पर केंद्रित कर दिया। यह कहा जा सकता है कि जर्मेनियम की सभी जन्मजात कमियां सिलिकॉन के जन्मजात लाभ हैं।
1. सिलिकॉन ऑक्सीजन के बाद दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है, लेकिन प्रकृति में सिलिकॉन मुश्किल से ही मिलता है। इसके सबसे आम यौगिक सिलिका और सिलिकेट हैं। सिलिका रेत के मुख्य घटकों में से एक है। इसके अलावा, फेल्डस्पार, ग्रेनाइट, क्वार्ट्ज और अन्य यौगिक सिलिकॉन-ऑक्सीजन यौगिकों पर आधारित हैं।
2. सिलिकॉन की तापीय स्थिरता अच्छी होती है, और सघन, उच्च परावैद्युत स्थिरांक वाले ऑक्साइड के साथ, कुछ ही अंतराविभाजन दोषों के साथ सिलिकॉन-सिलिकॉन ऑक्साइड अंतराविभाजन को आसानी से तैयार किया जा सकता है।
3. सिलिकॉन ऑक्साइड पानी में अघुलनशील है (जर्मेनियम ऑक्साइड भी पानी में अघुलनशील है) और अधिकांश अम्लों में भी अघुलनशील है, जो कि प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की संक्षारण मुद्रण तकनीक का एक सरल उदाहरण है। इसका संयुक्त उत्पाद एकीकृत सर्किट प्लानर प्रक्रिया है जो आज भी जारी है।
पोस्ट करने का समय: 31 जुलाई 2023