מדוע משתמשים בסיליקון ברוב שבבי המחשב?

בשנת 1965, חזה גורדון מור כי מספר הטרנזיסטורים במעגלים משולבים יוכפל בערך אחת לשנתיים, מה שהופך את המחשבים למהירים וחזקים יותר. הצהרתו, ששמה חוק מור, נותרה אמיתית בעת הפרסום. הקלות והגמישות של הסיליקון אפשרו פיתוח מהיר מסוג זה.

מוֹלִיך לְמֶחֱצָה

מוליך למחצה נמצא איפשהו בין מוליך למבודד. מוליכים, כמו נחושת ומתכות אחרות, מקשים על השליטה באות חשמלית. מבודדים, כמו זכוכית וגומי, חוסמים אותות חשמליים. מוליכים למחצה, וסיליקון בפרט, יכולים לעשות מעט משניהם. תלוי כיצד היצרנים מתייחסים לאלמנט, סיליקון יכול להתנהל, לבודד או לעשות משהו בין לבין. הטיפול נקרא "סימום", תהליך המחדיר זיהומים בגבישי הסיליקון.

יַצִיבוּת

הסיליקון אינו המוליך למחצה היחיד; לפחמן ולגרמניום יש גם תכונות דומות. פחמן, בצורתו יהלום, שביר מדי לשימוש בשבבים. נעשה שימוש בשבבי גרמניום בתחילת עידן המחשבים; האלמנט עדיין משמש לעתים בצ'יפס כיום. סיליקון, לעומת זאת, יכול להישאר מוליך למחצה בטמפרטורות גבוהות בהרבה מגרמניום. זה נהיה חשוב כאשר שבבים נפרסים במחשבים ליד אלמנטים אלקטרוניים אחרים השומרים על חום.

קַלוּת

שלא כמו מוליכים למחצה אחרים, קל מאוד לשנות את המוליכות של הסיליקון. באמצעות תהליך הסמים, היצרנים יכולים להציג אלמנטים שהופכים את הסיליקון למוליך יותר, פחות מוליך ואפילו לא מוליך. פירוש הדבר כי יצרנים יכולים להשתמש בפחות חומרים לשבבים, וכך ליצור מעגלים מורכבים יותר לתפקוד מוגבר.

עֲלוּת

לאחר חמצן, הסיליקון הוא היסוד השני בשפע ביותר על כדור הארץ. ניתן להפיק אותו מחול בקלות יחסית. זמינות זו, בשילוב עם הקלות ביצירת מעגלים עם סיליקון, הופכת אותה לזולה מאוד לייצור, בהשוואה למוליכים למחצה אחרים.