Warum wird Silizium für die meisten Computerchips verwendet?

Mikroprozessor und andere Computerkomponenten

Siliziumwafer und ein Computerchip

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Computerchips erfordern eine präzise Spannungsregelung, um Daten zu manipulieren. Silizium ist laut Cornell Center for Materials Research dafür ideal, weil es hergestellt werden kann in entweder einen wirksamen Isolator oder einen Halbleiter, die beide für die Steuerung des elektrischen Stroms unerlässlich sind. Es ist auch eines der billigsten Materialien mit dieser Fähigkeit.

Halbleiter

Mikrocontroller - Technologieplatine

Detailaufnahme eines Halbleiters

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Chipkomponenten erfordern zwei Arten von Halbleitern mit jeweils unterschiedlichen Leitfähigkeitseigenschaften. Silizium kann leicht die Basis von beidem bilden. Laut dem Halbleiterhersteller Process Specialties ermöglicht es die kristalline Struktur von Silizium, es mit anderen Materialien in einem Prozess namens "Dotierung", der sie je nach Halbleitertyp auf die erforderliche Leitfähigkeit abstimmt erforderlich.

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Isolatoren

Elektronische Platine

Integrierte Schaltungen mit Isolatoren

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Mit einer modifizierten Version des Dotierungsprozesses kann Silizium auch zu Siliziumdioxid verarbeitet und als effektiver Isolator verwendet werden. All About Circuits besagt, dass Isolatoren Schlüsselbestandteile von Transistoren sind, die selbst wesentliche Komponenten in allen Computerchips sind.

Kosten

Photovoltaik - Erneuerbare und grüne Energie: Nahaufnahme des Solarpanels

Solarmodule als Beispiel für die Kosteneffizienz von Silizium

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Die JRank Science Encyclopedia weist darauf hin, dass Silizium das zweithäufigste Material in der Erdkruste ist. Dies macht es kostengünstig und leicht verfügbar.

Stabilität

Siliziumwafer

Siliziumwafer mit Schaltkreisen

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Silizium bleibt auch nach den Dotierungsprozessen sehr stabil. Dies ermöglicht es Herstellern, Materialien, seien es Halbleiter oder Isolatoren, sehr zuverlässig herzustellen.