En halvledare är ett material vars elektriska ledningsförmåga vid rumstemperatur ligger mellan en ledares och en isolator. Precis som koppartråd i vardagen är aluminiumtråd en ledare, och gummi är en isolator. Ur konduktivitetssynpunkt: halvledare hänvisar till en konduktivitet som kan styras, allt från isolator till ledare.
I de första dagarna av halvledarchips var inte kisel huvudaktören, det var germanium. Den första transistorn var en germaniumbaserad transistor och det första integrerade kretschippet var ett germaniumchip.
Men germanium har några mycket svåra problem, såsom många gränssnittsdefekter i halvledare, dålig termisk stabilitet och otillräcklig densitet av oxider. Dessutom är germanium ett sällsynt grundämne, innehållet i jordskorpan är bara 7 delar per miljon, och distributionen av germaniummalm är också mycket spridd. Det är just för att germanium är mycket sällsynt, distributionen är inte koncentrerad, vilket resulterar i de höga kostnaderna för germaniumråvaror; Saker är sällsynta, råvarukostnaderna är höga och germaniumtransistorer är inte billiga någonstans, så germaniumtransistorer är svåra att masstillverka.
Så forskarna, fokus för studien hoppade upp en nivå, tittar på kisel. Man kan säga att alla medfödda brister hos germanium är de medfödda fördelarna med kisel.
1, kisel är det näst vanligaste grundämnet efter syre, men du kan knappast hitta kisel i naturen, dess vanligaste föreningar är kiseldioxid och silikater. Kiseldioxid är en av huvudkomponenterna i sand. Dessutom är fältspat, granit, kvarts och andra föreningar baserade på kisel-syreföreningar.
2. Den termiska stabiliteten av kisel är god, med en tät, hög dielektrisk konstant oxid, kan lätt framställa en kisel-kiseloxid-gränsyta med få gränssnittsdefekter.
3. Kiseloxid är olösligt i vatten (germaniumoxid är olösligt i vatten) och olösligt i de flesta syror, vilket helt enkelt är kretskortens korrosionsutskriftsteknik. Den kombinerade produkten är den integrerade krets plana processen som fortsätter till denna dag.
Posttid: 2023-jul-31