अर्धचालक चिप के रूप में सिलिकॉन क्यों?

अर्धचालक एक ऐसा पदार्थ है जिसकी कमरे के तापमान पर विद्युत चालकता कंडक्टर और इन्सुलेटर के बीच होती है। रोजमर्रा की जिंदगी में तांबे के तार की तरह, एल्यूमीनियम तार एक कंडक्टर है, और रबर एक इन्सुलेटर है। चालकता के दृष्टिकोण से: अर्धचालक एक चालकता को संदर्भित करता है जिसे इन्सुलेटर से कंडक्टर तक नियंत्रित किया जा सकता है।

सेमीकंडक्टर चिप्स के शुरुआती दिनों में सिलिकॉन मुख्य खिलाड़ी नहीं था, जर्मेनियम था। पहला ट्रांजिस्टर जर्मेनियम आधारित ट्रांजिस्टर था और पहला एकीकृत सर्किट चिप जर्मेनियम चिप था।

हालांकि, जर्मेनियम में कुछ बहुत ही कठिन समस्याएं हैं, जैसे अर्धचालकों में कई इंटरफ़ेस दोष, खराब थर्मल स्थिरता और ऑक्साइड का अपर्याप्त घनत्व। इसके अलावा, जर्मेनियम एक दुर्लभ तत्व है, पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री केवल 7 भाग प्रति मिलियन है, और जर्मेनियम अयस्क का वितरण भी बहुत फैला हुआ है। यह ठीक है क्योंकि जर्मेनियम बहुत दुर्लभ है, वितरण केंद्रित नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप जर्मेनियम कच्चे माल की उच्च लागत होती है; चीजें दुर्लभ हैं, कच्चे माल की लागत अधिक है, और जर्मेनियम ट्रांजिस्टर कहीं भी सस्ते नहीं हैं, इसलिए जर्मेनियम ट्रांजिस्टर का बड़े पैमाने पर उत्पादन करना मुश्किल है।

इसलिए, शोधकर्ताओं ने अध्ययन का ध्यान एक स्तर ऊपर उठाया, सिलिकॉन पर ध्यान केंद्रित किया। यह कहा जा सकता है कि जर्मेनियम की सभी जन्मजात कमियाँ सिलिकॉन की जन्मजात खूबियाँ हैं।

1, सिलिकॉन ऑक्सीजन के बाद दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है, लेकिन आप प्रकृति में सिलिकॉन को शायद ही पा सकें, 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 थर्मल स्थिरता अच्छी है, एक घने, उच्च ढांकता हुआ निरंतर ऑक्साइड के साथ, कुछ इंटरफ़ेस दोषों के साथ आसानी से एक सिलिकॉन-सिलिकॉन ऑक्साइड इंटरफेस तैयार कर सकता है।

3. सिलिकॉन ऑक्साइड पानी में अघुलनशील है (जर्मेनियम ऑक्साइड पानी में अघुलनशील है) और अधिकांश एसिड में अघुलनशील है, जो कि मुद्रित सर्किट बोर्डों की संक्षारण मुद्रण तकनीक है। संयुक्त उत्पाद एकीकृत सर्किट प्लानर प्रक्रिया है जो आज भी जारी है।