Kwa nini Silicon kama chip ya semiconductor?

Semiconductor ni nyenzo ambayo conductivity ya umeme kwenye joto la kawaida ni kati ya kondakta na insulator. Kama waya wa shaba katika maisha ya kila siku, waya za alumini ni kondakta, na mpira ni kizio. Kutoka kwa mtazamo wa conductivity: semiconductor inahusu conductivity inayoweza kudhibitiwa, kuanzia insulator hadi conductor.

Katika siku za kwanza za chips za semiconductor, silicon haikuwa mchezaji mkuu, germanium ilikuwa. Transistor ya kwanza ilikuwa transistor yenye msingi wa germanium na chipu ya kwanza ya saketi iliyounganishwa ilikuwa chipu ya germanium.

Hata hivyo, germanium ina matatizo magumu sana, kama vile kasoro nyingi za kiolesura katika halvledare, uthabiti duni wa mafuta, na msongamano wa oksidi usiotosha. Kwa kuongezea, germanium ni kitu adimu, yaliyomo kwenye ukoko wa Dunia ni sehemu 7 tu kwa milioni, na usambazaji wa madini ya germanium pia hutawanywa sana. Ni kwa sababu germanium ni nadra sana, usambazaji haujajilimbikizia, na kusababisha gharama kubwa ya malighafi ya germanium; Mambo ni nadra, gharama za malighafi ni kubwa, na transistors za germanium sio nafuu popote, hivyo transistors za germanium ni vigumu kuzalisha kwa wingi.

Kwa hivyo, watafiti, lengo la utafiti liliruka ngazi moja, kuangalia silicon. Inaweza kusema kuwa mapungufu yote ya kuzaliwa ya germanium ni faida za kuzaliwa za silicon.

1, silicon ni kipengele cha pili kwa wingi baada ya oksijeni, lakini huwezi kupata silicon katika asili, misombo yake ya kawaida ni silika na silicates. Silika ni moja ya sehemu kuu za mchanga. Kwa kuongeza, feldspar, granite, quartz na misombo mingine inategemea misombo ya silicon-oksijeni.

2. Utulivu wa joto wa silicon ni mzuri, na oksidi mnene, ya juu ya dielectric mara kwa mara, inaweza kuandaa kwa urahisi kiolesura cha oksidi ya silicon-silicon yenye kasoro chache za kiolesura.

3. Oksidi ya silicon haimunyiki katika maji (oksidi ya germanium haimunyiki katika maji) na haimunyiki katika asidi nyingi, ambayo ni teknolojia ya uchapishaji wa kutu ya bodi za mzunguko zilizochapishwa. Bidhaa iliyojumuishwa ni mchakato wa mpangilio wa mzunguko uliojumuishwa ambao unaendelea hadi leo.