Polprevodnik je material, katerega električna prevodnost pri sobni temperaturi je med prevodnostjo prevodnika in izolatorja. Tako kot bakrena žica v vsakdanjem življenju je tudi aluminijasta žica prevodnik, guma pa izolator. Z vidika prevodnosti: polprevodnik se nanaša na prevodnost, ki jo je mogoče nadzorovati, in sega od izolatorja do prevodnika.
V zgodnjih dneh polprevodniških čipov silicij ni bil glavni akter, temveč germanij. Prvi tranzistor je bil na osnovi germanija, prvi integrirani čip pa je bil germanijev.
Vendar pa ima germanij nekaj zelo težkih težav, kot so številne napake na vmesniku v polprevodnikih, slaba toplotna stabilnost in nezadostna gostota oksidov. Poleg tega je germanij redek element, vsebnost v zemeljski skorji je le 7 delcev na milijon, porazdelitev germanijeve rude pa je tudi zelo razpršena. Prav zato, ker je germanij zelo redek, porazdelitev ni koncentrirana, kar ima za posledico visoke stroške germanijevih surovin; stvari so redke, stroški surovin so visoki, germanijevi tranzistorji pa niso nikjer poceni, zato je germanijeve tranzistorje težko množično proizvajati.
Raziskovalci so torej svojo študijo usmerili še eno raven višje, na silicij. Lahko rečemo, da so vse prirojene pomanjkljivosti germanija prirojene prednosti silicija.
1, silicij je drugi najpogostejši element za kisikom, vendar silicija v naravi skoraj ne najdete, njegove najpogostejše spojine so silicijev dioksid in silikati. Silicijev dioksid je ena glavnih sestavin peska. Poleg tega so feldspat, granit, kremen in druge spojine osnovane na silicijev-kisikovih spojinah.
2. Termična stabilnost silicija je dobra, z gostim oksidom z visoko dielektrično konstanto, kar omogoča enostavno pripravo vmesnika silicij-silicijev oksid z malo napakami na vmesniku.
3. Silicijev oksid je netopen v vodi (germanijev oksid je netopen v vodi) in netopen v večini kislin, kar je preprosto tehnologija korozijskega tiskanja tiskanih vezij. Kombinirani produkt je planarni postopek integriranega vezja, ki se nadaljuje še danes.
Čas objave: 31. julij 2023