Een halfgeleider is een materiaal waarvan de elektrische geleidbaarheid bij kamertemperatuur tussen die van een geleider en een isolator ligt. Net als koperdraad in het dagelijks leven is aluminiumdraad een geleider en is rubber een isolator. Vanuit het oogpunt van geleidbaarheid: halfgeleider verwijst naar een regelbare geleidbaarheid, variërend van isolator tot geleider.
In de begindagen van halfgeleiderchips was silicium niet de belangrijkste speler, maar germanium wel. De eerste transistor was een op germanium gebaseerde transistor en de eerste chip met geïntegreerde schakeling was een germaniumchip.
Germanium heeft echter enkele zeer moeilijke problemen, zoals veel interfacedefecten in halfgeleiders, slechte thermische stabiliteit en onvoldoende dichtheid van oxiden. Bovendien is germanium een zeldzaam element; het gehalte aan germaniumerts in de aardkorst bedraagt slechts 7 delen per miljoen, en de verspreiding van germaniumerts is eveneens zeer verspreid. Juist omdat germanium zeer zeldzaam is, is de distributie niet geconcentreerd, wat resulteert in de hoge kosten van germaniumgrondstoffen; Dingen zijn zeldzaam, de grondstofkosten zijn hoog en germaniumtransistors zijn nergens goedkoop, dus germaniumtransistors zijn moeilijk in massa te produceren.
Dus, volgens de onderzoekers, is de focus van het onderzoek een niveau omhoog gegaan, kijkend naar silicium. Er kan worden gezegd dat alle aangeboren tekortkomingen van germanium de aangeboren voordelen van silicium zijn.
1, silicium is na zuurstof het meest voorkomende element, maar je kunt silicium nauwelijks in de natuur vinden; de meest voorkomende verbindingen zijn silica en silicaten. Silica is een van de belangrijkste componenten van zand. Bovendien zijn veldspaat, graniet, kwarts en andere verbindingen gebaseerd op silicium-zuurstofverbindingen.
2. De thermische stabiliteit van silicium is goed, met een dicht oxide met een hoge diëlektrische constante, kan het gemakkelijk een silicium-siliciumoxide-interface bereiden met weinig interface-defecten.
3. Siliciumoxide is onoplosbaar in water (germaniumoxide is onoplosbaar in water) en onoplosbaar in de meeste zuren, wat eenvoudigweg de corrosieprinttechnologie van printplaten is. Het gecombineerde product is het planaire proces met geïntegreerde schakelingen dat tot op de dag van vandaag voortduurt.
Posttijd: 31 juli 2023