Hvorfor silicium som en halvlederchip?

En halvleder er et materiale, hvis elektriske ledningsevne ved stuetemperatur er mellem en leders og en isolator. Som kobbertråd i hverdagen er aluminiumtråd en leder, og gummi er en isolator. Fra ledningsevnens synspunkt: halvleder refererer til en ledningsevne, der kan kontrolleres, lige fra isolator til leder.

I de tidlige dage med halvlederchips var silicium ikke hovedspilleren, det var germanium. Den første transistor var en germaniumbaseret transistor og den første integrerede kredsløbschip var en germaniumchip.

Men germanium har nogle meget vanskelige problemer, såsom mange grænsefladedefekter i halvledere, dårlig termisk stabilitet og utilstrækkelig tæthed af oxider. Desuden er germanium et sjældent grundstof, indholdet i jordskorpen er kun 7 ppm, og fordelingen af ​​germaniummalm er også meget spredt. Det er netop fordi germanium er meget sjældent, at distributionen ikke er koncentreret, hvilket resulterer i de høje omkostninger til germanium råvarer; Ting er sjældne, råvareomkostningerne er høje, og germaniumtransistorer er ikke billige nogen steder, så germaniumtransistorer er svære at masseproducere.

Så, forskerne, sprang fokus for undersøgelsen et niveau op, idet de så på silicium. Det kan siges, at alle de medfødte mangler ved germanium er de medfødte fordele ved silicium.

1, silicium er det næststørste grundstof efter oxygen, men du kan næppe finde silicium i naturen, dets mest almindelige forbindelser er silica og silikater. Silica er en af ​​hovedkomponenterne i sand. Derudover er feldspat, granit, kvarts og andre forbindelser baseret på silicium-iltforbindelser.

2. Den termiske stabilitet af silicium er god, med en tæt, høj dielektrisk konstant oxid, kan nemt fremstille en silicium-siliciumoxid-grænseflade med få grænsefladedefekter.

3. Siliciumoxid er uopløseligt i vand (germaniumoxid er uopløseligt i vand) og uopløseligt i de fleste syrer, hvilket simpelthen er korrosionsprintteknologien for printkort. Det kombinerede produkt er den integrerede kredsløbs plane proces, der fortsætter den dag i dag.