Kāpēc silīcijs ir kļuvis par visbiežāk izmantoto pusvadītāju materiālu?

Sep 13, 2024 Atstāj ziņu

1. Silīcijs var izaugt lielos, tīros monokristālos ar ļoti maziem defektiem.
Tas nozīmē, ka no silīcija vafeles var izgriezt daudzas mikroshēmas, tādējādi samazinot vienas mikroshēmas izmaksas. Pat ja ir mikroshēmas, kas izgatavotas no citiem materiāliem ar izcilu veiktspēju, ja cena ir pārāk augsta, piemēram, desmitiem tūkstošu dolāru katra, to pielietojums plaša patēriņa elektronikā, piemēram, mobilajos tālruņos, būs ierobežots.

 

2. Silīcija monokristālu raksturlielumi nodrošina izgatavoto tranzistoru darbības konsekvenci.
Tas ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu miljardu tranzistoru konsekvenci un uzticamību mūsdienu mikroshēmās, izvairoties no nestabilas tranzistoru pārslēgšanas problēmas.

 

3. Silīcijam ir labas mehāniskās īpašības.
Tas ļauj silīcija vafeles izturēt apstrādi un apstrādi ražošanas laikā, viegli nesalūstot.

 

4. Silīcija oksīda slānis ir lielisks izolācijas materiāls.
Oksīda slānis, ko dabiski veido silīcijs gaisā, ne tikai aizsargā silīcija plāksni, bet arī labi darbojas kā dielektriskais slānis, ražojot ierīces, ar lielu joslas atstarpi, labu joslu izlīdzināšanu un dažiem saskarnes stāvokļiem, tādējādi panākot zemu noplūdi un augstu uzticamība.

 

5. Silīcijam ir piemērota joslas struktūra.
Tā mērenā joslas sprauga padara silīciju gan vadošu, gan izolējošu, atšķirībā no grafēna, kam nepieciešama sarežģīta joslu inženierija, lai sasniegtu noteiktu joslas spraugu.

 

6. Silīciju ir viegli leģēt, un tas var ražot N un P tipa pusvadītājus.
Tas ļauj silīcijam vadīt elektronus un caurumus vienlaikus, un tam ir laba mobilitāte, lai varētu ražot NFET un PFET, lai realizētu CMOS tehnoloģiju.

 

7. Silīciju var stipri leģēt, lai izveidotu labu omisku kontaktu un samazinātu kontakta pretestību.
Tajā pašā laikā silīcijs var arī veidot metāla silicīdus ar tādiem metāliem kā Ti, Co un W, lai vēl vairāk samazinātu pretestību pret parazītiem.

 

Silīcijs ir vērtīgs resurss, ko mums dāvā daba, un tā ir vienīgā izvēle pusvadītāju materiāliem.