نیمه هادی ماده ای است که رسانایی الکتریکی آن در دمای اتاق بین رسانا و عایق است. مانند سیم مسی در زندگی روزمره، سیم آلومینیومی یک رسانا است و لاستیک یک عایق است. از نقطه نظر رسانایی: نیمه هادی به یک رسانایی قابل کنترل اطلاق می شود که از عایق تا رسانا متغیر است.
در روزهای اولیه تراشه های نیمه هادی، سیلیکون بازیگر اصلی نبود، ژرمانیوم بود. اولین ترانزیستور یک ترانزیستور مبتنی بر ژرمانیوم و اولین تراشه مدار مجتمع یک تراشه ژرمانیومی بود.
با این حال، ژرمانیوم مشکلات بسیار دشواری دارد، مانند بسیاری از عیوب رابط در نیمه هادی ها، پایداری حرارتی ضعیف و چگالی ناکافی اکسیدها. علاوه بر این، ژرمانیوم یک عنصر کمیاب است، محتوای پوسته زمین تنها 7 قسمت در میلیون است، و توزیع سنگ معدن ژرمانیوم نیز بسیار پراکنده است. دقیقاً به این دلیل است که ژرمانیوم بسیار نادر است، توزیع آن متمرکز نیست و در نتیجه هزینه بالای مواد خام ژرمانیوم را به همراه دارد. چیزها کمیاب هستند، هزینه مواد اولیه بالاست، و ترانزیستورهای ژرمانیومی در هیچ کجا ارزان نیستند، بنابراین تولید انبوه ترانزیستورهای ژرمانیومی دشوار است.
بنابراین، محققان، با نگاه کردن به سیلیکون، تمرکز مطالعه یک سطح بالا رفت. می توان گفت تمام کاستی های مادرزادی ژرمانیوم از مزایای مادرزادی سیلیکون است.
1، سیلیکون دومین عنصر فراوان بعد از اکسیژن است، اما به سختی می توانید سیلیکون را در طبیعت پیدا کنید، رایج ترین ترکیبات آن سیلیس و سیلیکات است. سیلیس یکی از اجزای اصلی ماسه است. علاوه بر این، فلدسپات، گرانیت، کوارتز و سایر ترکیبات بر پایه ترکیبات سیلیکون-اکسیژن هستند.
2. پایداری حرارتی سیلیکون خوب است، با یک اکسید ثابت دی الکتریک متراکم و بالا، می تواند به راحتی یک رابط اکسید سیلیکون-سیلیکون با چند نقص رابط آماده کند.
3. اکسید سیلیکون در آب نامحلول است (اکسید ژرمانیوم در آب نامحلول است) و در اکثر اسیدها نامحلول است که به سادگی فناوری چاپ خوردگی بردهای مدار چاپی است. محصول ترکیبی فرآیند مسطح مدار مجتمع است که تا به امروز ادامه دارد.
زمان ارسال: ژوئیه-31-2023