A félvezető olyan anyag, amelynek elektromos vezetőképessége szobahőmérsékleten a vezető és a szigetelő között van. A mindennapi életben használt rézhuzalhoz hasonlóan az alumíniumhuzal is vezető, a gumi pedig szigetelő. A vezetőképesség szempontjából: a félvezető egy szabályozható vezetőképességű anyagra utal, amely a szigetelőtől a vezetőig terjed.
A félvezető chipek korai napjaiban nem a szilícium volt a főszereplő, hanem a germánium. Az első tranzisztor egy germánium alapú tranzisztor volt, az első integrált áramköri chip pedig egy germánium chip.
A germániumnak azonban vannak nagyon nehéz problémái, mint például a félvezetőkben található számos határfelületi hiba, a gyenge hőstabilitás és az oxidok elégtelen sűrűsége. Ezenkívül a germánium ritka elem, a földkéregben mindössze 7 ppm tartalommal rendelkezik, és a germániumérc eloszlása is nagyon szétszórt. Pontosan azért, mert a germánium nagyon ritka, az eloszlása nem koncentrált, ami a germánium nyersanyagok magas költségéhez vezet; A dolgok ritkák, a nyersanyagköltségek magasak, és a germánium tranzisztorok sehol sem olcsók, így a germánium tranzisztorokat nehéz tömegesen előállítani.
Így a kutatók, a tanulmány fókuszában egy szinttel feljebb lépve, a szilíciumot vizsgálták. Elmondható, hogy a germánium összes veleszületett hiányossága a szilícium veleszületett előnye.
1. A szilícium az oxigén után a második leggyakoribb elem, de a természetben alig található meg, leggyakoribb vegyületei a szilícium-dioxid és a szilikátok. A szilícium-dioxid a homok egyik fő alkotóeleme. Ezenkívül a földpát, a gránit, a kvarc és más vegyületek szilícium-oxigén vegyületeken alapulnak.
2. A szilícium hőstabilitása jó, sűrű, nagy dielektromos állandójú oxiddal könnyen előállítható szilícium-szilícium-oxid határfelület kevés határfelületi hibával.
3. A szilícium-oxid vízben oldhatatlan (a germánium-oxid vízben oldhatatlan) és a legtöbb savban oldhatatlan, ami egyszerűen a nyomtatott áramköri lapok korróziós nyomtatási technológiája. Az egyesített termék az integrált áramköri síkbeli eljárás, amely a mai napig tart.
Közzététel ideje: 2023. július 31.