En Hallefleiter ass e Material, deem seng elektresch Leetfäegkeet bei Raumtemperatur tëscht där vun engem Leeder an engem Isolator läit. Wéi Kupferdrot am Alldag ass Aluminiumdrot e Leeder a Gummi en Isolator. Aus der Siicht vun der Leetfäegkeet bezitt sech Hallefleiter op eng kontrolléierbar Leetfäegkeet, déi vun Isolator zu Leeder reecht.
An den Ufankszäiten vun den Hallefleiterchips war Silizium net den Haaptacteur, mee Germanium. Den éischten Transistor war en Transistor op Basis vu Germanium an den éischten integréierte Schaltkreeschip war e Germaniumchip.
Germanium huet awer e puer ganz schwiereg Problemer, wéi vill Grenzflächendefekter an Hallefleeder, schlecht thermesch Stabilitéit an eng onzureichend Dicht vun Oxiden. Ausserdeem ass Germanium e rar Element, den Inhalt an der Äerdkuuscht ass nëmme 7 Deeler pro Millioun, an d'Verdeelung vum Germaniumäerz ass och ganz verdeelt. Et ass genee well Germanium ganz rar ass, datt d'Verdeelung net konzentréiert ass, wat zu den héije Käschte vu Germanium-Rohmaterialien féiert; Saache si rar, d'Rohmaterialkäschte si héich, an Germaniumtransistoren si néierens bëlleg, dofir si Germaniumtransistoren schwéier a Masseproduktioun ze produzéieren.
Also, d'Fuerscher hunn de Fokus vun der Studie ëm ee Niveau eropgesprongen a sech op Silizium konzentréiert. Et kann ee soen, datt all déi ugebuer Nodeeler vum Germanium déi ugebuer Virdeeler vum Silizium sinn.
1, Silizium ass dat zweet am meeschte verbreet Element no Sauerstoff, awer Dir fannt Silizium kaum an der Natur, seng heefegst Verbindungen si Siliziumdioxid a Silikater. Siliziumdioxid ass eng vun den Haaptkomponenten vum Sand. Zousätzlech baséieren Feldspat, Granit, Quarz an aner Verbindungen op Silizium-Sauerstoffverbindungen.
2. D'thermesch Stabilitéit vu Silizium ass gutt, mat engem dichten, héijen dielektresche Konstantoxid, kann eng Silizium-Siliziumoxid-Grenzfläche einfach mat wéinegen Grenzflächendefekter virbereet ginn.
3. Siliziumoxid ass onléislech a Waasser (Germaniumoxid ass onléislech a Waasser) an onléislech an de meeschte Säuren, wat einfach d'Korrosiounsdrocktechnologie vu gedréckte Leiterplatten ass. Dat kombinéiert Produkt ass de Planarprozess vun integréierte Circuiten, deen bis haut weidergeet.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. Juli 2023