Polovodič je materiál, ktorého elektrická vodivosť pri izbovej teplote sa nachádza medzi vodičom a izolantom. Podobne ako medený drôt v každodennom živote, aj hliníkový drôt je vodič a guma je izolant. Z hľadiska vodivosti: polovodič označuje vodivosť s regulovateľnou hodnotou, ktorá sa pohybuje od izolanta po vodič.
V raných dobách polovodičových čipov nebol kremík hlavným hráčom, ale germánium. Prvý tranzistor bol na báze germánia a prvý integrovaný obvod bol germániový čip.
Germánium má však niekoľko veľmi zložitých problémov, ako napríklad množstvo defektov na rozhraní v polovodičoch, nízku tepelnú stabilitu a nedostatočnú hustotu oxidov. Okrem toho je germánium vzácny prvok, jeho obsah v zemskej kôre je iba 7 častíc na milión a distribúcia germániovej rudy je tiež veľmi rozptýlená. Práve preto, že germánium je veľmi vzácne, jeho distribúcia nie je koncentrovaná, čo vedie k vysokým nákladom na germániové suroviny; veci sú vzácne, náklady na suroviny sú vysoké a germániové tranzistory nie sú nikde lacné, takže germániové tranzistory sa ťažko vyrábajú hromadne.
Výskumníci sa teda zamerali na štúdiu o úroveň vyššie a zamerali sa na kremík. Dá sa povedať, že všetky vrodené nedostatky germánia sú vrodenými výhodami kremíka.
1, kremík je druhým najrozšírenejším prvkom po kyslíku, ale kremík v prírode sotva nájdete, jeho najbežnejšími zlúčeninami sú oxid kremičitý a kremičitany. Oxid kremičitý je jednou z hlavných zložiek piesku. Okrem toho, živec, žula, kremeň a ďalšie zlúčeniny sú založené na zlúčeninách kremíka a kyslíka.
2. Tepelná stabilita kremíka je dobrá, s hustým oxidom s vysokou dielektrickou konštantou, umožňuje ľahko pripraviť rozhranie kremík-oxid kremíka s malým počtom defektov rozhrania.
3. Oxid kremičitý je nerozpustný vo vode (oxid germánia je nerozpustný vo vode) a nerozpustný vo väčšine kyselín, čo je jednoducho technológia korozívnej tlače dosiek plošných spojov. Kombinovaným produktom je planárny proces integrovaných obvodov, ktorý pokračuje dodnes.
Čas uverejnenia: 31. júla 2023