1. Introdução
O silício (Si) é um elemento não metálico que está entre o metal e o não metal. Com propriedades tanto do metal quanto metalóide, o silício pode atuar como um material semicondutor, e é o material dominante na indústria de semicondutores. Como um material semicondutor, o silício tem muitas vantagens. Então, quais são as vantagens de usar silício como material semicondutor?
2. Vantagens
● Recurso rico
O silício é o segundo elemento mais abundante na Terra e é amplamente encontrado em rochas, areia e solo, o que o torna fácil de obter, por isso seu custo é relativamente baixo.
● Excelente estabilidade química e condutividade térmica
O silício tem estabilidade química extremamente alta à temperatura ambiente e não é fácil reagir quimicamente com outras substâncias, o que pode proteger dispositivos semicondutores da erosão. Enquanto isso, o silício tem alta ponto de fusão, e boa condutividade térmica, o que garante que o silício funcione de forma estável em temperaturas mais altas.
● Condutividade adequada
A condutividade do silício está entre a dos condutores e isolantes, com uma lacuna de banda moderada (cerca de 1,12 elétron-volts). Essa propriedade permite que o silício suporte o fluxo de carga e limite a vazamento de corrente, e então a estabilidade e confiabilidade operacional do dispositivo são garantidas.
● Tecnologia de processamento madura
Após anos de desenvolvimento, as tecnologias de processamento de silício se tornaram muito maduras. Elas incluem: purificação, dopagem e corrosão, etc. Essas tecnologias maduras fornecem suporte técnico para produção em larga escala de dispositivos baseados em silício.
● Boa capacidade de dopagem
A estrutura cristalina do silício facilita a incorporação de outros elementos a ele. Ao adicionar uma pequena quantidade de outros elementos (como boro e fósforo) ao cristal de silício, a propriedade condutiva do silício pode ser alterada. O silício dopado é chamado de semicondutor de impureza, que tem condutividade significativamente melhorada e é adequado para a fabricação de vários dispositivos semicondutores de alto desempenho.
3. Resumo
Em uma palavra, o silício se tornou a primeira escolha de materiais semicondutores devido às suas vantagens únicas. Com a melhoria contínua da tecnologia de dopagem e da tecnologia de processamento, as pessoas podem utilizar melhor as vantagens do silício como um material semicondutor para fabricar dispositivos semicondutores de alto desempenho que atendem a várias necessidades.
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