Zašto je silicijum postao najčešće korišćeni poluprovodnički materijal?

Sep 13, 2024 Ostavi poruku

1. Silicijum može prerasti u velike, čiste monokristale sa vrlo malo defekata.
To znači da se mnogi čipovi mogu izrezati iz silikonske pločice, smanjujući cijenu jednog čipa. Čak i ako postoje čipovi napravljeni od drugih materijala sa vrhunskim performansama, ako je cijena previsoka, kao što su desetine hiljada dolara svaki, onda će njihova primjena u potrošačkoj elektronici kao što su mobilni telefoni biti ograničena.

 

2. Jednokristalne karakteristike silicijuma osiguravaju konzistentnost performansi proizvedenih tranzistora.
Ovo je ključno za konzistentnost i pouzdanost milijardi tranzistora u modernim čipovima, izbjegavajući problem nestabilnog prebacivanja tranzistora.

 

3. Silicijum ima dobra mehanička svojstva.
Ovo omogućava silikonskim pločicama da izdrže rukovanje i obradu tokom proizvodnje bez lakog lomljenja.

 

4. Sloj silicijum oksida je odličan izolacioni materijal.
Oksidni sloj koji je prirodno formiran od silicijuma u zraku ne samo da štiti silicijumsku pločicu, već se dobro ponaša i kao dielektrični sloj pri proizvodnji uređaja, s velikim razmakom pojasa, dobrim poravnanjem pojasa i nekoliko stanja sučelja, čime se postiže nisko curenje i visoka pouzdanost.

 

5. Silicijum ima odgovarajuću strukturu traka.
Njegov umjereni pojas u pojasu čini silicij i provodljivim i izolacijskim, za razliku od grafena, koji zahtijeva složeno inžinjering pojasa da bi se postigao određeni pojas.

 

6. Silicijum se lako dopira i može proizvesti poluprovodnike tipa N i P.
Ovo omogućava silicijumu da provodi elektrone i rupe u isto vrijeme, i ima dobru mobilnost, tako da se NFET i PFET mogu proizvesti za realizaciju CMOS tehnologije.

 

7. Silicijum se može jako dopirati da bi se formirao dobar omski kontakt i smanjio kontaktni otpor.
Istovremeno, silicijum takođe može formirati metalne silicide sa metalima kao što su Ti, Co i W kako bi dodatno smanjio otpornost na parazite.

 

Silicijum je dragocjen resurs koji nam je dala priroda i jedini je izbor za poluvodičke materijale.