Γιατί το πυρίτιο χρησιμοποιείται για τις περισσότερες μάρκες υπολογιστών

Το 1965 ο Gordon Moore προέβλεψε ότι ο αριθμός των τρανζίστορ στα ολοκληρωμένα κυκλώματα θα διπλασιάστηκε περίπου κάθε δύο χρόνια, καθιστώντας τους υπολογιστές γρηγορότερους και ισχυρότερους. Η δήλωσή του, που ονομάζεται νόμος Moore, παραμένει αληθής κατά τη στιγμή της δημοσίευσης. Ήταν η ευκολία και η ευελιξία του πυριτίου που έκανε αυτό το είδος της ταχείας ανάπτυξης δυνατή.

Ημιαγωγός

Ένα ημιαγωγό βρίσκεται κάπου μεταξύ ενός αγωγού και ενός μονωτή. Οι αγωγοί, όπως ο χαλκός και άλλα μέταλλα, καθιστούν δύσκολο τον έλεγχο ενός ηλεκτρικού σήματος. Μονωτήρες, όπως το γυαλί και το λάστιχο, μπλοκάρουν τα ηλεκτρικά σήματα. Οι ημιαγωγοί, και ειδικότερα το πυρίτιο, μπορούν να κάνουν λίγα και από τα δύο. Ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο οι κατασκευαστές χειρίζονται το στοιχείο, το πυρίτιο μπορεί να διεξάγει, να μονώνει ή να κάνει κάτι στο μεταξύ. Η θεραπεία ονομάζεται "ντόπινγκ", μια διαδικασία που εισάγει ακαθαρσίες στους κρυστάλλους πυριτίου.

Σταθερότητα

Το πυρίτιο δεν είναι το μόνο ημιαγωγό. ο άνθρακας και το γερμάνιο έχουν παρόμοιες ιδιότητες. Ο άνθρακας, σε μορφή διαμαντιών, είναι πολύ εύθραυστος για χρήση σε μάρκες. Τα τσιπ γερμανίου χρησιμοποιήθηκαν νωρίς στην εποχή του υπολογιστή. το στοιχείο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται μερικές φορές σε μάρκες σήμερα. Το πυρίτιο, ωστόσο, μπορεί να παραμείνει ημιαγωγός σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από το γερμάνιο. Αυτό γίνεται σημαντικό όταν αναπτύσσονται μάρκες σε υπολογιστές κοντά σε άλλα ηλεκτρονικά στοιχεία που διατηρούν τη θερμότητα.

Ευκολία

Σε αντίθεση με άλλους ημιαγωγούς, η αγωγιμότητα του πυριτίου είναι πολύ εύκολο να αλλάξει. Μέσω της διαδικασίας ντόπινγκ, οι κατασκευαστές μπορούν να εισάγουν στοιχεία που καθιστούν το πυρίτιο πιο αγώγιμο, λιγότερο αγώγιμο και ακόμη και μη αγώγιμο. Αυτό σημαίνει ότι οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν λιγότερα υλικά για μάρκες, καθιστώντας πιο περίπλοκα κυκλώματα για αυξημένη λειτουργία.

Κόστος

Μετά το οξυγόνο, το πυρίτιο είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στη Γη. Μπορεί να εξαχθεί από την άμμο σχετικά εύκολα. Αυτή η διαθεσιμότητα, σε συνδυασμό με την ευκολία δημιουργίας κυκλωμάτων με πυρίτιο, καθιστά πολύ φθηνή την παραγωγή, σε σύγκριση με άλλους ημιαγωγούς.