Dlaczego krzem jest używany w większości chipów komputerowych?

Mikroprocesor i inne komponenty komputerowe

Wafle krzemowe i chip komputerowy

Źródło obrazu: Goodshoot/Goodshoot/Getty Images

Chipy komputerowe wymagają precyzyjnej regulacji napięcia do manipulowania danymi. Według Cornell Center for Materials Research krzem jest do tego idealny, ponieważ można go wytwarzać w skuteczny izolator lub półprzewodnik, oba niezbędne do kontrolowania prądu elektrycznego. Jest to również jeden z najtańszych materiałów o tej zdolności.

Półprzewodniki

Mikrokontroler — płytka z obwodami technologicznymi

Szczegółowy strzał półprzewodnika

Źródło obrazu: Miha Peroša/iStock/Getty Images

Komponenty chipów wymagają dwóch rodzajów półprzewodników, z których każdy ma inne właściwości przewodzące. Krzem może z łatwością stanowić podstawę obu. Według producenta półprzewodników, Process Specialties, krystaliczna struktura krzemu pozwala mu na przejmowanie innych materiały w procesie zwanym „domieszkowaniem”, który dostraja go do wymaganej przewodności w zależności od rodzaju półprzewodnika wymagany.

Wideo dnia

Izolatory

Płytka elektroniczna

Układy scalone pokazujące izolatory

Źródło obrazu: iSailorr/iStock/Getty Images

Dzięki zmodyfikowanej wersji procesu domieszkowania krzem może być również przetwarzany na dwutlenek krzemu i wykorzystywany jako skuteczny izolator. All About Circuits stwierdza, że ​​izolatory są kluczowymi składnikami tranzystorów, które same w sobie są niezbędnymi komponentami we wszystkich chipach komputerowych.

Koszt

Fotowoltaika - energia odnawialna i zielona: zbliżenie panelu słonecznego

Panele słoneczne jako przykład opłacalności krzemu

Źródło obrazu: Guenter Guni/iStock/Getty Images

Encyklopedia naukowa JRank wskazuje, że krzem jest drugim najpowszechniej występującym materiałem w skorupie ziemskiej. Dzięki temu jest niedrogi i łatwo dostępny.

Stabilność

Wafel krzemowy

Wafel krzemowy pokazujący obwody

Źródło obrazu: Wasilij Smirnow/iStock/Getty Images

Krzem również pozostaje bardzo stabilny po procesach domieszkowania. Umożliwia to producentom wytwarzanie materiałów, zarówno półprzewodników, jak i izolatorów, które są bardzo niezawodne.