Zašto se silicij koristi za većinu računalnih čipova?

Gordon Moore je 1965. predvidio da će se broj tranzistora u integriranim krugovima udvostručiti otprilike svake dvije godine, čineći računala bržim i snažnijim. Njegova izjava, nazvana Mooreov zakon, ostaje istinita u vrijeme objavljivanja. Jednostavnost i fleksibilnost silicija omogućili su ovakav brzi razvoj.

Poluvodič

Poluvodič leži negdje između vodiča i izolatora. Vodiči, poput bakra i ostalih metala, otežavaju upravljanje električnim signalom. Izolatori, poput stakla i gume, blokiraju električne signale. Poluvodiči, a posebno silicij, mogu učiniti malo i jednog i drugog. Ovisno o načinu na koji proizvođači postupaju s elementom, silicij može provoditi, izolirati ili raditi nešto između toga. Tretman se naziva "doping", postupak koji uvodi nečistoće u kristale silicija.

Stabilnost

Silicij nije jedini poluvodič; ugljik i germanij također imaju slična svojstva. Ugljik je u svom dijamantnom obliku previše lomljiv za upotrebu u čipsu. Germanijski čipovi korišteni su rano u računalnoj eri; element se i danas ponekad koristi u čipsu. Silicij, međutim, može ostati poluvodič na mnogo višim temperaturama od germanija. To postaje važno kada se čipovi postavljaju u računala u blizini ostalih elektroničkih elemenata koji zadržavaju toplinu.

Olakšati

Za razliku od ostalih poluvodiča, silicijsku vodljivost je vrlo lako promijeniti. Kroz postupak dopinga proizvođači mogu uvesti elemente koji silicij čine provodljivijim, manje provodnim, pa čak i neprovodljivim. To znači da proizvođači mogu koristiti manje materijala za čipove, čineći složenije sklopove za povećanu funkciju.

Trošak

Nakon kisika, silicij je drugi najrasprostranjeniji element na Zemlji. Iz pijeska se može relativno lako izvaditi. Ova dostupnost, u kombinaciji s lakoćom stvaranja krugova sa silicijem, čini ga vrlo jeftinim u usporedbi s drugim poluvodičima.