Zakaj se silicij uporablja za večino računalniških čipov?

Leta 1965 je Gordon Moore napovedal, da se bo število tranzistorjev v integriranih vezjih podvojilo približno vsaki dve leti, zaradi česar bodo računalniki hitrejši in zmogljivejši. Njegova izjava, imenovana Moore's Law, v času objave ostaja resnična. Enostavnost in prilagodljivost silicija sta omogočila tovrsten hiter razvoj.

Polprevodnik

Polprevodnik leži nekje med vodnikom in izolatorjem. Vodniki, kot so baker in druge kovine, otežujejo nadzor električnega signala. Izolatorji, kot sta steklo in guma, blokirajo električne signale. Polprevodniki in zlasti silicij lahko naredijo malo obojega. Glede na to, kako proizvajalci obdelujejo element, lahko silicij vmes izvede, izolira ali kaj naredi. Zdravljenje se imenuje "doping", postopek, ki v kristale silicija vnaša nečistoče.

Stabilnost

Silicij ni edini polprevodnik; podobne lastnosti imata tudi ogljik in germanij. Ogljik je v svoji diamantni obliki preveč krhek, da bi ga lahko uporabil v čipsu. Germanijski čipi so bili uporabljeni že v računalniški dobi; element se še danes včasih uporablja v čipih. Silicij pa lahko ostane polprevodnik pri veliko višjih temperaturah kot germanij. To postane pomembno, če čipe postavimo v računalnike v bližini drugih elektronskih elementov, ki zadržujejo toploto.

Preprosto

Za razliko od drugih polprevodnikov je silicijevo prevodnost zelo enostavno spremeniti. S postopkom dopinga lahko proizvajalci uvedejo elemente, zaradi katerih je silicij bolj prevoden, manj prevoden in celo neprevoden. To pomeni, da lahko proizvajalci za čipe uporabijo manj materialov, zaradi česar so bolj zapletena vezja za večjo funkcijo.

Stroški

Za kisikom je silicij drugi najpogostejši element na Zemlji. Iz peska ga je mogoče izvleči razmeroma enostavno. Zaradi te razpoložljivosti in enostavnosti ustvarjanja vezij s silicijem je proizvodnja zelo poceni v primerjavi z drugimi polprevodniki.