Зашто силицијум као полупроводнички чип?

Полупроводник је материјал чија је електрична проводљивост на собној температури између проводника и изолатора. Као и бакарна жица у свакодневном животу, алуминијумска жица је проводник, а гума је изолатор. Са становишта проводљивости: полупроводник се односи на проводљивост којом се може контролисати, у распону од изолатора до проводника.

У раним данима полупроводничких чипова, силицијум није био главни играч, германијум је био. Први транзистор је био германијумски транзистор, а први чип са интегрисаним колом био је германијумски чип.

Међутим, германијум има неке веома тешке проблеме, као што су многи дефекти интерфејса у полупроводницима, лоша термичка стабилност и недовољна густина оксида. Штавише, германијум је редак елемент, садржај у Земљиној кори је само 7 делова на милион, а дистрибуција руде германијума је такође веома дисперзована. Управо зато што је германијум веома реткост, дистрибуција није концентрисана, што резултира високом ценом германијумских сировина; Ствари су ретке, трошкови сировина су високи, а германијумски транзистори нигде нису јефтини, тако да је германијумске транзистори тешко масовно производити.

Дакле, истраживачи, фокус студије је скочио за један ниво, гледајући на силицијум. Може се рећи да су сви урођени недостаци германијума урођене предности силицијума.

1, силицијум је други најзаступљенији елемент после кисеоника, али силицијум тешко можете наћи у природи, његова најчешћа једињења су силицијум и силикати. Силицијум је једна од главних компоненти песка. Поред тога, фелдспат, гранит, кварц и друга једињења су заснована на једињењима силицијум-кисеоника.

2. Термичка стабилност силицијума је добра, са густим оксидом високе диелектричне константе, лако се може припремити интерфејс силицијум-силицијум оксид са неколико дефеката интерфејса.

3. Силицијум оксид је нерастворљив у води (германијум оксид је нерастворљив у води) и нерастворљив у већини киселина, што је једноставно корозивна технологија штампања штампаних плоча. Комбиновани производ је планарни процес интегрисаног кола који се наставља до данас.