لماذا يستخدم السيليكون لمعظم رقائق الكمبيوتر؟

في عام 1965 ، توقع جوردون مور أن عدد الترانزستورات في الدوائر المتكاملة سيتضاعف كل عامين تقريبًا ، مما يجعل أجهزة الكمبيوتر أسرع وأكثر قوة. بيانه ، المسمى قانون مور ، لا يزال صحيحًا في وقت النشر. كانت سهولة ومرونة السيليكون هي التي جعلت هذا النوع من التطور السريع ممكنًا.

أشباه الموصلات

يقع أشباه الموصلات في مكان ما بين موصل وعازل. تجعل الموصلات ، مثل النحاس والمعادن الأخرى ، من الصعب التحكم في الإشارة الكهربائية. العوازل ، مثل الزجاج والمطاط ، تمنع الإشارات الكهربائية. يمكن لأشباه الموصلات ، والسيليكون على وجه الخصوص ، أن تفعل القليل من كليهما. اعتمادًا على كيفية تعامل الشركات المصنعة مع العنصر ، يمكن للسيليكون إجراء أو عزل أو القيام بشيء ما بينهما. يُطلق على العلاج اسم "المنشطات" ، وهي عملية تُدخل الشوائب في بلورات السيليكون.

استقرار

السيليكون ليس هو أشباه الموصلات الوحيدة. الكربون والجرمانيوم لهما خصائص متشابهة. الكربون ، في شكله الماسي ، هش للغاية لاستخدامه في الرقائق. تم استخدام رقائق الجرمانيوم في وقت مبكر من عصر الكمبيوتر ؛ لا يزال العنصر يستخدم في بعض الأحيان في رقائق اليوم. ومع ذلك ، يمكن أن يظل السيليكون أشباه موصلات في درجات حرارة أعلى بكثير من الجرمانيوم. يصبح هذا مهمًا عند نشر الرقائق في أجهزة الكمبيوتر بالقرب من العناصر الإلكترونية الأخرى التي تحتفظ بالحرارة.

يسهل

على عكس أشباه الموصلات الأخرى ، من السهل جدًا تغيير موصلية السيليكون. من خلال عملية تعاطي المنشطات ، يمكن للمصنعين إدخال عناصر تجعل السيليكون أكثر موصلة وأقل توصيلًا وحتى غير موصل. هذا يعني أنه يمكن للمصنعين استخدام مواد أقل للرقائق ، مما يجعل الدوائر أكثر تعقيدًا لزيادة الوظيفة.

كلفة

بعد الأكسجين ، يعتبر السيليكون ثاني أكثر العناصر وفرة على وجه الأرض. يمكن استخراجه من الرمل بسهولة نسبية. هذا التوافر ، جنبًا إلى جنب مع سهولة إنشاء الدوائر باستخدام السيليكون ، يجعل إنتاجها غير مكلف للغاية ، مقارنة بأشباه الموصلات الأخرى.