Prečo sa kremík používa pre väčšinu počítačových čipov?

V roku 1965 Gordon Moore predpovedal, že počet tranzistorov na integrovaných obvodoch sa približne každé dva roky zdvojnásobí, čím sa počítače stávajú rýchlejšie a výkonnejšie. Jeho vyhlásenie s názvom Mooreov zákon zostáva v čase uverejnenia pravdivé. Bol to ľahký a flexibilný kremík, ktorý umožnil tento rýchly vývoj.

Polovodič

Polovodič leží niekde medzi vodičom a izolátorom. Vodiče, ako je meď a iné kovy, sťažujú ovládanie elektrického signálu. Izolátory, ako je sklo a guma, blokujú elektrické signály. Polovodiče a najmä kremík dokážu urobiť oboje. Podľa toho, ako výrobcovia ošetrujú prvok, môže kremík viesť, izolovať alebo robiť niečo medzi tým. Ošetrenie sa nazýva „doping“, proces, ktorý vnáša nečistoty do kremíkových kryštálov.

Stabilita

Kremík nie je jediný polovodič; uhlík a germánium majú tiež podobné vlastnosti. Uhlík v jeho diamantovej forme je príliš krehký na použitie v trieskach. Germánske čipy boli použité začiatkom počítačovej éry; prvok sa v čipoch stále používa. Kremík však môže zostať polovodičom pri oveľa vyšších teplotách ako germánium. Toto je dôležité, keď sú čipy umiestnené v počítačoch v blízkosti iných elektronických prvkov, ktoré zadržiavajú teplo.

Jednoduché

Na rozdiel od iných polovodičov sa vodivosť kremíka veľmi ľahko mení. Prostredníctvom procesu dopingu môžu výrobcovia zaviesť prvky, vďaka ktorým je kremík vodivý, menej vodivý a dokonca aj nevodivý. To znamená, že výrobcovia môžu na čipy používať menej materiálov, čím zvyšujú funkčnosť zložitých obvodov.

Náklady

Po kyslíku je kremík druhým najhojnejším prvkom na Zemi. Môže sa extrahovať z piesku pomerne ľahko. Táto dostupnosť v kombinácii s ľahkosťou vytvárania obvodov s kremíkom robí výrobu veľmi lacnou v porovnaní s inými polovodičmi.

• Predchádzajúca strana: Ako odstrániť hackerov z počítača
• Ďalšia strana: Aké procesy môžem ukončiť, aby bol môj počítač rýchlejší?