Grunner til at Silicon Er Semiconductor for Elektronikk

Materialer som kan lede strøm også, slik som kobber, kalles ledere. Materialer som ikke leder elektrisitet godt, for eksempel glass, kalles isolatorer. Halvledere kan virke som isolatorer eller ledere, avhengig av deres konstruksjon og temperatur. Dette er på grunn av atom egenskapene til de elementer som inngår. Av alle de elementer og forbindelser som halvledere kan lages med, er silisium den vanligste. Det er lett å få tak i, lett å modifisere og kan fungere ved høye temperaturer.

Tilgjengelighet og pris

Silisium er langt mer tilgjengelig enn germanium, et annet element som har halvledende egenskaper. Silisiumet som brukes til å lage halvledere blir typisk oppnådd fra sand som er silisiumdioksid. En omfattende renseprosess er involvert, selv om overflod av sand for bruk i komponentproduksjon resulterer i lavere kostnader for silisium. Selv om prisene endres basert på verdensøkonomien, har en tendens silisium alltid til å være betydelig billigere enn germanium. Per dato for offentliggjøring, kan en kilo halvleder-silisium koste rundt $ 30, mens en kilo germanium kan koste rundt $ 1800.

temperatur Stabilitet

Silicon gir langt større temperaturstabilitet enn germanium. Mens germanium komponenter begynner å miste funksjonalitet rundt 70 grader Celsius, kan silisium komponenter fungere opp til 125 grader Celsius. Hvis datamaskiner ble laget med germanium komponenter, kan de helt slutte å fungere i varme forhold. Derfor er silisium en langt bedre materiale å bruke når temperaturen stabilitet er en viktig bekymring.

lekkasje

Silicon komponenter utviser også mindre lekkasje enn de som er gjør fra germanium. Halvleder-komponenter som transistorer og dioder tillate strømmen å bli kontrollert i en krets. Dersom den indre struktur av materialet er mangelfull, vil strøm lekke gjennom komponentene i uønskede måter. Dette er langt mer utbredt i germanium-baserte komponenter enn silisium.

Andre halvledermaterialer

Halvledere kan være laget av en rekke andre forbindelser som har tilsvarende rekke kovalente bindinger. Galliumarsenid er et annet populært halvledere sammensatte. Det er en forbindelse som består av gallium og arsen - disse elementene, når de kombineres, reagere på endringer i elektrisk ladning raskere enn silisium. De har en tendens til å bli brukt for høyfrekvens kretser. Galliumarsenid komponenter kan konstrueres med meget høy presisjon, men de er dyrere å lage enn silisium komponenter - og derfor er de ikke så mye brukt.