Полупроводник — это материал, электропроводность которого при комнатной температуре находится между электропроводностью проводника и изолятора. Как и медный провод в повседневной жизни, алюминиевый провод является проводником, а резина — изолятором. С точки зрения проводимости: полупроводник относится к контролируемой проводимости, варьирующейся от изолятора до проводника.
На заре полупроводниковых чипов кремний не был основным игроком, им был германий. Первый транзистор был транзистором на основе германия, а первый чип интегральной схемы был чипом на основе германия.
Однако германий имеет некоторые очень сложные проблемы, такие как множество дефектов интерфейса в полупроводниках, плохая термическая стабильность и недостаточная плотность оксидов. Более того, германий является редким элементом, содержание в земной коре составляет всего 7 частей на миллион, и распределение германиевой руды также очень дисперсно. Именно потому, что германий очень редок, распределение не концентрировано, что приводит к высокой стоимости германиевого сырья; Вещи редки, стоимость сырья высока, а германиевые транзисторы нигде не дешевы, поэтому германиевые транзисторы трудно производить массово.
Итак, исследователи, фокус исследования переместился на один уровень выше, рассматривая кремний. Можно сказать, что все врожденные недостатки германия являются врожденными преимуществами кремния.
1, кремний является вторым по распространенности элементом после кислорода, но в природе кремний встречается крайне редко, его наиболее распространенными соединениями являются кремний и силикаты. Кремний является одним из основных компонентов песка. Кроме того, полевые шпаты, гранит, кварц и другие соединения основаны на соединениях кремния с кислородом.
2. Кремний обладает хорошей термической стабильностью, имеет плотный оксид с высокой диэлектрической проницаемостью, может легко подготовить интерфейс кремний-оксид кремния с небольшим количеством дефектов интерфейса.
3. Оксид кремния нерастворим в воде (оксид германия нерастворим в воде) и нерастворим в большинстве кислот, что является просто технологией коррозионной печати печатных плат. Объединенный продукт представляет собой планарный процесс интегральной схемы, который продолжается и по сей день.
Время публикации: 31 июля 2023 г.