מוליך למחצה הוא חומר שהמוליכות החשמלית שלו בטמפרטורת החדר היא בין זו של מוליך למבודד. כמו חוטי נחושת בחיי היומיום, חוט אלומיניום הוא מוליך, וגומי הוא מבודד. מנקודת מבט של מוליכות: מוליך למחצה מתייחס למוליכות הניתן לשליטה, החל ממבודד למוליך.
בימים הראשונים של שבבי מוליכים למחצה, סיליקון לא היה השחקן העיקרי, גרמניום היה. הטרנזיסטור הראשון היה טרנזיסטור מבוסס גרמניום ושבב המעגל המשולב הראשון היה שבב גרמניום.
עם זאת, לגרמניום יש כמה בעיות קשות מאוד, כמו פגמים רבים בממשק במוליכים למחצה, יציבות תרמית ירודה וצפיפות לא מספקת של תחמוצות. יתרה מכך, גרמניום הוא יסוד נדיר, התוכן בקרום כדור הארץ הוא רק 7 חלקים למיליון, וגם תפוצת עפרות הגרמניום מפוזרת מאוד. בדיוק בגלל שגרמניום נדיר מאוד, ההפצה אינה מרוכזת, וכתוצאה מכך העלות הגבוהה של חומרי הגלם של הגרמניום; דברים נדירים, עלויות חומרי גלם גבוהות וטרנזיסטורי גרמניום אינם זולים בשום מקום, ולכן קשה לייצר טרנזיסטורי גרמניום בהמוניהם.
אז, החוקרים, המוקד של המחקר קפץ למעלה רמה אחת, כשהסתכל על הסיליקון. ניתן לומר שכל החסרונות המולדים של גרמניום הם היתרונות המולדים של הסיליקון.
1, סיליקון הוא היסוד השני בשכיחותו אחרי חמצן, אך בקושי ניתן למצוא סיליקון בטבע, התרכובות הנפוצות ביותר שלו הן סיליקה וסיליקטים. סיליקה היא אחד המרכיבים העיקריים של חול. בנוסף, תרכובות פלד, גרניט, קוורץ ותרכובות נוספות מבוססות על תרכובות סיליקון-חמצן.
2. היציבות התרמית של סיליקון טובה, עם תחמוצת קבועה דיאלקטרית צפופה וגבוהה, יכולה להכין בקלות ממשק תחמוצת סיליקון-סיליקון עם מעט פגמים בממשק.
3. תחמוצת סיליקון אינה מסיסה במים (תחמוצת גרמניום אינה מסיסה במים) ואינה מסיסה ברוב החומצות, שזו פשוט טכנולוגיית הדפסת קורוזיה של מעגלים מודפסים. המוצר המשולב הוא התהליך המישורי של המעגל המשולב שנמשך עד היום.
זמן פרסום: 31 ביולי 2023