Um semicondutor é um material cuja condutividade elétrica à temperatura ambiente está entre a de um condutor e a de um isolante. Assim como o fio de cobre no dia a dia, o fio de alumínio é um condutor e a borracha é um isolante. Do ponto de vista da condutividade: semicondutor refere-se a uma condutividade controlável, variando de isolante a condutor.
Nos primórdios dos chips semicondutores, o silício não era o principal componente, mas sim o germânio. O primeiro transistor era um transistor baseado em germânio, e o primeiro chip de circuito integrado era um chip de germânio.
No entanto, o germânio apresenta alguns problemas bastante complexos, como muitos defeitos de interface em semicondutores, baixa estabilidade térmica e densidade insuficiente de óxidos. Além disso, o germânio é um elemento raro, com apenas 7 partes por milhão na crosta terrestre, e a distribuição do minério de germânio também é muito dispersa. É justamente por ser tão raro que a distribuição não é concentrada, resultando no alto custo das matérias-primas de germânio. A escassez de matéria-prima, o alto custo das matérias-primas e os transistores de germânio não são baratos em lugar nenhum, dificultando a produção em massa.
Assim, os pesquisadores, o foco do estudo, saltou um nível, concentrando-se no silício. Pode-se dizer que todas as deficiências congênitas do germânio são as vantagens congênitas do silício.
1. O silício é o segundo elemento mais abundante depois do oxigênio, mas é difícil encontrá-lo na natureza. Seus compostos mais comuns são a sílica e os silicatos. A sílica é um dos principais componentes da areia. Além disso, feldspato, granito, quartzo e outros compostos são baseados em compostos de silício e oxigênio.
2. A estabilidade térmica do silício é boa, com um óxido denso e de alta constante dielétrica, pode facilmente preparar uma interface silício-óxido de silício com poucos defeitos de interface.
3. O óxido de silício é insolúvel em água (o óxido de germânio é insolúvel em água) e insolúvel na maioria dos ácidos, o que é simplesmente a tecnologia de impressão por corrosão de placas de circuito impresso. O produto combinado é o processo planar de circuito integrado que continua até hoje.
Data de publicação: 31 de julho de 2023