¿Por qué el silicio como chip semiconductor?

Un semiconductor es un material cuya conductividad eléctrica a temperatura ambiente se encuentra entre la de un conductor y la de un aislante. Al igual que el alambre de cobre en la vida cotidiana, el alambre de aluminio es un conductor y el caucho es un aislante. Desde el punto de vista de la conductividad: semiconductor se refiere a una conductividad controlable, que va desde el aislante hasta el conductor.

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En los primeros días de los chips semiconductores, el silicio no era el actor principal, sino el germanio. El primer transistor fue un transistor basado en germanio y el primer chip de circuito integrado fue un chip de germanio.

Sin embargo, el germanio tiene algunos problemas muy difíciles, como muchos defectos en la interfaz de los semiconductores, mala estabilidad térmica y densidad insuficiente de óxidos. Además, el germanio es un elemento raro, el contenido en la corteza terrestre es de sólo 7 partes por millón y la distribución del mineral de germanio también es muy dispersa. Precisamente porque el germanio es muy raro, la distribución no está concentrada, lo que resulta en un alto costo de las materias primas del germanio; Las cosas son raras, los costos de las materias primas son altos y los transistores de germanio no son baratos en ninguna parte, por lo que los transistores de germanio son difíciles de producir en masa.

Así, según los investigadores, el foco del estudio saltó un nivel y se centró en el silicio. Se puede decir que todas las deficiencias congénitas del germanio son las ventajas congénitas del silicio.

1, el silicio es el segundo elemento más abundante después del oxígeno, pero difícilmente se puede encontrar silicio en la naturaleza, sus compuestos más comunes son el sílice y los silicatos. La sílice es uno de los principales componentes de la arena. Además, los compuestos de silicio y oxígeno se basan en feldespato, granito, cuarzo y otros compuestos.

2. La estabilidad térmica del silicio es buena, con un óxido denso y de alta constante dieléctrica, puede preparar fácilmente una interfaz de silicio-óxido de silicio con pocos defectos de interfaz.

3. El óxido de silicio es insoluble en agua (el óxido de germanio es insoluble en agua) e insoluble en la mayoría de los ácidos, que es simplemente la tecnología de impresión por corrosión de las placas de circuito impreso. El producto combinado es el proceso plano del circuito integrado que continúa hasta el día de hoy.


Hora de publicación: 31-jul-2023
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