Tại sao silicon là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong ngành bán dẫn?

[Thoại Viết Hoàng]

Các nguyên tố thường gặp trong chất bán dẫn nguyên tố bao gồm:

• Silicon (Si): Phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như vi mạch và pin mặt trời.
• Germani (Ge): Trước đây được dùng trong các thiết bị bán dẫn, nhưng ít phổ biến hơn silic vì đắt hơn và hiệu quả thấp hơn.
• Thiếc (Sn): Một số dạng cấu trúc nhất định của thiếc (như thiếc xám) cũng có tính chất bán dẫn.
• Selen (Se) và telua (Te): Các nguyên tố này ít phổ biến hơn, chủ yếu ứng dụng trong cảm biến và quang điện.

Chất bán dẫn nguyên tố là nền tảng của ngành công nghiệp điện tử hiện đại nhờ khả năng điều chỉnh điện dẫn dễ dàng bằng cách thêm tạp chất (quá trình pha tạp) hoặc thay đổi các điều kiện môi trường như nhiệt độ và ánh sáng.

Silicon và germani được sử dụng rộng rãi làm vật liệu bán dẫn vì chúng có một số đặc tính khiến chúng phù hợp để sử dụng trong các thiết bị điện tử.

Silicon là vật liệu bán dẫn được sử dụng rộng rãi nhất và được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử, bao gồm bộ vi xử lý, chip nhớ và pin mặt trời. Silicon có một số đặc tính khiến nó trở thành lựa chọn hấp dẫn để sử dụng trong thiết bị điện tử, bao gồm:

• Dồi dào: Silicon là nguyên tố dồi dào thứ hai trong lớp vỏ Trái đất, khiến nó tương đối rẻ và dễ kiếm.
• Tính chất bán dẫn: Silicon có cấu trúc tinh thể cho phép nó hoạt động như một chất bán dẫn, nghĩa là nó có thể dẫn điện trong một số điều kiện nhất định.
• Độ ổn định nhiệt: Silicon có khả năng chịu nhiệt độ cao, phù hợp để sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong bộ vi xử lý tạo ra nhiều nhiệt.

Germani là một vật liệu bán dẫn được sử dụng rộng rãi khác và được biết đến với khả năng dẫn điện tốt và khả năng khuếch đại tín hiệu. Germanium có một số đặc tính khiến nó trở thành lựa chọn hấp dẫn để sử dụng trong điện tử, bao gồm:

• Đặc tính bán dẫn: Giống như silicon, germanium có cấu trúc tinh thể cho phép nó hoạt động như một chất bán dẫn.
• Đặc tính khuếch đại: Germanium được biết đến với khả năng khuếch đại tín hiệu, điều này làm cho nó hữu ích trong các thiết bị điện tử cần khuếch đại các tín hiệu nhỏ, chẳng hạn như bóng bán dẫn và bộ khuếch đại.
• Độ nhạy nhiệt độ: Germanium nhạy cảm hơn với sự thay đổi nhiệt độ so với silicon, điều này làm cho nó hữu ích trong các ứng dụng cảm biến nhiệt độ.

Cám ơn bạn đã đọc hết bài