Yarı iletken, oda sıcaklığında elektriksel iletkenliği iletken ve yalıtkan arasında olan bir malzemedir. Günlük hayatta kullandığımız bakır tel gibi, alüminyum tel bir iletkendir ve kauçuk bir yalıtkandır. İletkenlik açısından bakıldığında: yarı iletken, yalıtkandan iletkene kadar kontrol edilebilir bir iletkenliği ifade eder.
Yarı iletken çiplerin ilk dönemlerinde silikon değil, germanyum ana oyuncuydu. İlk transistör germanyum tabanlı bir transistördü ve ilk entegre devre çipi de germanyum çipiydi.
Ancak germanyumun, yarı iletkenlerde çok sayıda arayüz hatası, düşük termal kararlılık ve yetersiz oksit yoğunluğu gibi bazı çok zor sorunları vardır. Dahası, germanyum nadir bir elementtir; yer kabuğundaki içeriği sadece milyonda 7 parçadır ve germanyum cevherinin dağılımı da oldukça dağınıktır. Germanyumun çok nadir olması ve dağılımının yoğunlaşmaması, germanyum hammaddesinin yüksek maliyetine yol açmaktadır; nadir bulunan şeyler, yüksek hammadde maliyetleri ve germanyum transistörlerinin her yerde ucuz olmaması nedeniyle, germanyum transistörlerinin seri üretimi zordur.
Bu nedenle araştırmacılar, çalışmanın odağını bir üst seviyeye taşıyarak silisyuma yöneldiler. Germanyumun doğuştan gelen tüm dezavantajlarının silisyumun doğuştan gelen avantajları olduğu söylenebilir.
1. Silisyum, oksijenden sonra en bol bulunan ikinci elementtir, ancak doğada silisyuma nadiren rastlanır; en yaygın bileşikleri silika ve silikatlardır. Silika, kumun ana bileşenlerinden biridir. Ayrıca, feldispat, granit, kuvars ve diğer bileşikler silisyum-oksijen bileşiklerine dayanmaktadır.
2. Silikonun termal kararlılığı iyidir, yoğun ve yüksek dielektrik sabitli bir oksit tabakasına sahiptir ve az sayıda arayüz kusuru içeren silikon-silikon oksit arayüzü kolayca hazırlanabilir.
3. Silikon oksit suda çözünmez (germanyum oksit suda çözünmez) ve çoğu asitte çözünmez; bu da baskılı devre kartlarının korozyon baskı teknolojisinin temelini oluşturur. Ortaya çıkan ürün, günümüze kadar devam eden entegre devre düzlemsel işlemidir.
Yayın tarihi: 31 Temmuz 2023