Зошто силикон како полупроводнички чип?

Полупроводник е материјал чија електрична спроводливост на собна температура е помеѓу онаа на проводникот и изолаторот. Како бакарна жица во секојдневниот живот, алуминиумската жица е проводник, а гумата е изолатор. Од гледна точка на спроводливоста: полупроводникот се однесува на контролирана спроводливост, која се движи од изолатор до проводник.

Во раните денови на полупроводничките чипови, силиконот не беше главниот играч, германиумот беше. Првиот транзистор беше транзистор базиран на германиум, а првиот чип со интегрирано коло беше чип од германиум.

Сепак, германиумот има некои многу тешки проблеми, како што се многу дефекти на интерфејсот во полупроводниците, слаба топлинска стабилност и недоволна густина на оксидите. Покрај тоа, германиумот е редок елемент, содржината во Земјината кора е само 7 делови на милион, а дистрибуцијата на германиумова руда е исто така многу дисперзирана. Токму затоа што германиумот е многу редок, дистрибуцијата не е концентрирана, што резултира со високата цена на суровините од германиум; Работите се ретки, трошоците за суровините се високи, а транзисторите од германиум никаде не се евтини, па затоа транзисторите од германиум тешко се произведуваат масовно.

Така, истражувачите, фокусот на студијата скокна на едно ниво, гледајќи го силиконот. Може да се каже дека сите вродени недостатоци на германиумот се вродени предности на силициумот.

1, силиконот е вториот најзастапен елемент по кислородот, но тешко дека можете да најдете силикон во природата, неговите најчести соединенија се силика и силикати. Силика е една од главните компоненти на песокот. Покрај тоа, фелдспат, гранит, кварц и други соединенија се базираат на силикон-кислородни соединенија.

2. Термичката стабилност на силициумот е добра, со густ, висока диелектрична константна оксид, лесно може да подготви интерфејс силикон-силициум оксид со неколку дефекти на интерфејсот.

3. Силициум оксидот е нерастворлив во вода (германиум оксидот е нерастворлив во вода) и нерастворлив во повеќето киселини, што е едноставно технологија за печатење со корозија на печатените кола. Комбинираниот производ е рамнински процес на интегрирано коло што продолжува до ден-денес.