Зошто силикон како полупроводнички чип?

Полупроводник е материјал чија електрична спроводливост на собна температура е помеѓу онаа на спроводник и изолатор. Како бакарната жица во секојдневниот живот, алуминиумската жица е спроводник, а гумата е изолатор. Од гледна точка на спроводливоста: полупроводник се однесува на контролирана спроводливост, почнувајќи од изолатор и завршувајќи со спроводник.

Во раните денови на полупроводничките чипови, силиконот не бил главен играч, туку германиумот. Првиот транзистор бил транзистор базиран на германиум, а првиот чип за интегрирано коло бил чип од германиум.

Сепак, германиумот има некои многу тешки проблеми, како што се многу дефекти на интерфејсот кај полупроводниците, слаба термичка стабилност и недоволна густина на оксидите. Покрај тоа, германиумот е редок елемент, содржината во Земјината кора е само 7 делови на милион, а дистрибуцијата на германиумската руда е исто така многу дисперзирана. Токму затоа што германиумот е многу редок, дистрибуцијата не е концентрирана, што резултира со висока цена на суровините од германиум; работите се ретки, трошоците за суровини се високи, а транзисторите на германиум не се евтини никаде, па затоа транзисторите на германиум се тешки за масовно производство.

Значи, истражувачите, фокусот на студијата скокна едно ниво погоре, разгледувајќи го силициумот. Може да се каже дека сите вродени недостатоци на германиумот се вродени предности на силициумот.

1, силициумот е втор најзастапен елемент по кислородот, но тешко можете да најдете силициум во природата, неговите најчести соединенија се силициум диоксид и силикати. Силициумот е една од главните компоненти на песокот. Покрај тоа, фелдспат, гранит, кварц и други соединенија се базираат на силициум-кислород соединенија.

2. Термичката стабилност на силициумот е добра, со густ, висока диелектрична константа оксид, лесно може да се подготви силициум-силициум оксид интерфејс со неколку дефекти на интерфејсот.

3. Силициум оксидот е нерастворлив во вода (германиум оксидот е нерастворлив во вода) и нерастворлив во повеќето киселини, што е едноставно технологија на печатење со корозија на печатени кола. Комбинираниот производ е процесот на интегрирано коло кое продолжува до ден-денес.