3 raisons pour lesquelles le silicium est le semi-conducteur idéal pour la fabrication de puces

Beaucoup de nos appareils électroniques quotidiens reposent d’une manière ou d’une autre sur des transistors. Les transistors sont des composants électroniques utilisés pour réguler le flux de courant traversant un appareil. Ils agissent comme des boutons à régulation électronique qui s’activent et s’éteignent, fournissant des signaux binaires que les appareils peuvent utiliser pour affiner les informations.

Comme vous pouvez l’imaginer, les transistors existent dans pratiquement tous les outils numériques que vous utilisez quotidiennement. Les transistors peuvent être fabriqués à partir de plusieurs matières premières. Cependant, les producteurs aiment utiliser le silicium sur n’importe quel autre produit. Voici trois raisons.

1. Le silicium est bon marché

Le silicium est le deuxième composant le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène. Bien que le silicium pur soit rare, des produits comme la silice (SiO2) sont facilement proposés en vue simple sur le littoral ou dans divers autres milieux sablonneux.

Vous pouvez généralement reconnaître la silice sur la plage comme les grains brillants qui scintillent lorsque vous manipulez du sable par une journée ensoleillée.

Le littoral, cependant, n’est pas un bon endroit pour se ressourcer en silicium. Le sable de plage a trop de contaminations pour que le rapport de silice et d’autres produits ne soit pas parfait. Les fabricants achèteraient soit auprès de fournisseurs de silicium, soit extraient les produits eux-mêmes dans des endroits où les foyers de silice sont denses.

Comparé à d’autres matériaux métalloïdes, le silicium a un moyen de filtration beaucoup plus simple et simple. Étant donné que la silice n’est que du silicium et de l’oxygène incorporés, tout ce que vous avez à faire est d’éliminer les fragments d’oxygène, et on vous confie du silicium pur.

La procédure consiste à introduire du carbone avec la silice dans un four chauffé à 3 632 degrés Fahrenheit (2 000 degrés Celsius). La puissance de la chaleur briserait le silicium ainsi que l’oxygène. Sur la base des structures atomiques, l’oxygène est plus susceptible de se lier au carbone, laissant ainsi du silicium hautement concentré.

2. Le silicium est utilisé pour fabriquer des MOSFET utilisés dans les puces de traitement

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Les MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-silicium) sont l’excellent type de transistor pour fabriquer des processeurs et également de la mémoire telle que des processeurs, des RAM, des SSD, ainsi que des lecteurs flash. Comme son nom l’indique, les MOSFET sont fabriqués à partir de silicium. Il existe un certain nombre de qualités de MOSFET qui en font d’excellentes pièces pour fabriquer des puces de manipulation. Ceux-ci incluraient :

• Efficacité énergétique . Plutôt que divers autres transistors, les MOSFETS sont régulés par la tension et n’existent pas non plus. Avec l’éviction contrôlant la tension ainsi que seulement des quantités minimes d’existant traversant le transistor, moins d’énergie est consommée.
• Commutation haute fréquence . L’utilisation de très peu d’existants pour activer et désactiver le MOSFET rend ces types de transistors idéaux pour les applications haute fréquence telles que les processeurs.
• Faible interférence électromagnétique . Les courants réduits empêchent les MOSFET de générer des interférences électromagnétiques qui peuvent affecter diverses autres pièces à proximité. Sans se soucier des interférences électromagnétiques, les ingénieurs avaient la possibilité de les emballer dans des styles aussi denses.
• Isolation naturelle . Le silicium a des propriétés qui font que l’isolation se produit normalement. Une autre raison pour laquelle les MOSFET peuvent être emballés en grande partie est via son isolation qui se produit normalement.
• Grands thermiques . Les courants élevés réchauffent les conducteurs. Étant donné que les MOSFET n’utilisent pas beaucoup de choses existantes, ils ne chauffent pas beaucoup – à moins que vous ne les overclockiez, certainement.
• Overclockable . Le maintien d’une faible chaleur suggère également que les MOSFET utilisés comme boutons peuvent être étranglés beaucoup plus par rapport à d’autres types de transistors.

Avec ses nombreux avantages et applications, les MOSFETS sont le transistor de choix lors de la fabrication de composants de puces électroniques, mais pourquoi utiliser du silicium pour fabriquer des transistors à effet de champ pour commencer ? Pourquoi pas divers autres aspects ?

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Lors de la fabrication de transistors, les fabricants exigent d’utiliser un composant avec des foyers semi-conducteurs tels que le silicium. Les semi-conducteurs sont des métalloïdes qui ne sont ni conducteurs ni isolants. Ils permettent toujours à l’existant de diffuser avec eux, simplement d’une manière extrêmement inefficace.

Le silicium pur est normalement un conducteur négatif. Cependant, en incluant des polluants comme le bore et aussi le phosphore, les concepteurs ont pu modifier les maisons conductrices des semi-conducteurs, permettant aux transistors de passer du conducteur à l’isolant lorsque la tension est introduite, comme un interrupteur.

3. Processus de fabrication facile

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Bien que divers autres semi-conducteurs aient des bâtiments qui peuvent fabriquer de bien meilleurs transistors à effet de champ, le silicium reste le produit préféré en raison de sa commodité de construction. Cela signifie beaucoup moins de complexité, ce qui se traduit par moins d’argent investi dans des outils spécialisés et également une manipulation accrue.

L’une des principales raisons pour lesquelles le silicium est plus simple à traiter est son point de fusion élevé. Le facteur de fusion du silicium est de 2 570 degrés Fahrenheit (1 410 degrés Celsius). Un matériau avec un facteur de fusion élevé est nécessaire à la production de micropuces, en particulier s’ils mettent en œuvre la fabrication à porte-dernière, qui présente une entrée factice utilisée comme espace réservé pour créer un moule et une moisissure où la véritable entrée active doit être installée.

Une autre maison qui rend le silicium beaucoup plus facile à fabriquer est sa protection naturelle contre les propriétés résidentielles ou commerciales. Lorsque l’oxygène est introduit dans les couches supérieures de silicium, elles développent une couche d’oxyde métallique de silicium (verre). Le verre est un excellent isolant également en couches minces, permettant aux fabricants d’avoir une isolation gratuite, ce qui leur permet d’économiser beaucoup de dépenses et également de temps de production.

En plus d’être économique, la production de silicium est également beaucoup plus importante que tout autre type de fabrication de semi-conducteurs sur le marché. Le silicium étant facilement disponible, les fournisseurs n’ont pas à s’inquiéter de manquer de matières premières avec lesquelles collaborer, ce qui permet à nouveau de gagner du temps et de fabriquer encore plus de micropuces, ce qui se traduit par davantage de revenus.

Le silicium est partout

Le silicium est le meilleur semi-conducteur qui a permis à notre planète de devenir florissante et d’être le léviathan technique qu’il est aujourd’hui. Il est chargé de s’assurer que la technologie est réalisable et c’est aussi la raison pour laquelle la majeure partie du monde a la capacité de profiter de l’innovation.

Bien que le silicium présente de nombreux avantages de production qui rendent l’industrie technologique beaucoup plus lucrative, vous, le consommateur, bénéficiez également de la production de silicium. Les gadgets électroniques tels que les smartphones, les ordinateurs, les consoles de jeux vidéo, les téléviseurs, les caméras CMOS, ainsi que tous les autres appareils intelligents sont économiques en raison du faible coût des matières premières et de la fabrication plus facile.

Le silicium est une composante si importante de notre vie que, paradoxalement, la silice (silicium impur) doit être extraite de milieux sablonneux, tandis que le silicium pur peut être trouvé dispersé dans toute notre famille.