Hálfleiðari er efni þar sem rafleiðni við stofuhita er á milli rafleiðni leiðara og einangrara. Eins og koparvír í daglegu lífi er álvír leiðari og gúmmí einangrari. Frá sjónarhóli leiðni: hálfleiðari vísar til stýrðrar leiðni, allt frá einangrara til leiðara.
Í upphafi hálfleiðaraflísanna var kísill ekki aðalframleiðandinn, heldur germaníum. Fyrsti smárinn var germaníum-byggður smári og fyrsta samþætta hringrásarflísin var germaníum-flísa.
Hins vegar á germaníum við nokkur mjög erfið vandamál að stríða, svo sem marga tengifletisgalla í hálfleiðurum, lélegan hitastöðugleika og ófullnægjandi þéttleika oxíða. Þar að auki er germaníum sjaldgæft frumefni, innihald þess í jarðskorpunni er aðeins 7 hlutar á milljón og dreifing germaníummálmgrýtis er einnig mjög dreifð. Það er einmitt vegna þess að germaníum er mjög sjaldgæft og dreifingin óþétt, sem leiðir til mikils kostnaðar við hráefni fyrir germaníum; hlutir eru sjaldgæfir, hráefniskostnaður er hár og germaníumtransistorar eru hvergi ódýrir, þannig að germaníumtransistorar eru erfiðir í fjöldaframleiðslu.
Þannig að rannsakendurnir fóru að skoða sílikon í rannsókninni. Það má segja að allir meðfæddir gallar germaníums séu meðfæddir kostir sílikons.
1. Kísill er næst algengasta frumefnið á eftir súrefni, en það er varla hægt að finna kísill í náttúrunni, algengustu efnasambönd þess eru kísil og síliköt. Kísil er eitt af aðalefnum sands. Að auki eru feldspat, granít, kvars og önnur efnasambönd byggð á kísill-súrefnis efnasamböndum.
2. Hitastöðugleiki kísils er góður, með þéttum oxíðsþéttleika og háum rafsvörunarstuðli, getur auðveldlega búið til kísill-kísilloxíð tengiflöt með fáum tengiflötsgöllum.
3. Kísilloxíð er óleysanlegt í vatni (germaníumoxíð er óleysanlegt í vatni) og óleysanlegt í flestum sýrum, sem er einfaldlega tæringarprentunartækni prentaðra rafrása. Sameinuðu afurðin er samþætt hringrásarferli sem heldur áfram til þessa dags.
Birtingartími: 31. júlí 2023