Pourquoi le silicium est utilisé pour les puces d’ordinateur ?


Le silicium est bon marché, abondant et un matériau polyvalent.

Le silicium est un isolant. Préparez-le correctement, ajoutez quelques impuretés(appelées dopage), et il devient conducteur.


Créez quelques îlots conducteurs dans un champ de silicium pur non conducteur. Doper une région entre deux îlots pour qu'elle soit soit très conductrice ou très non conductrice. Recouvrez toute la région de verre liquide et laissez-la refroidir, puis polissez-la plus que lisse. Sur cette région, placez une électrode en silicium ou en métal. C'est la PORTE. Gravez quelques trous jusqu'aux régions précédemment formées. Ce sont la SOURCE et le DRAIN. On obtient ainsi un transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET). Un transistor à effet de champ peut être utilisé comme un interrupteur marche/arrêt pour effectuer des opérations binaires ou il peut être utilisé comme une vanne à eau pour contrôler proportionnellement un courant de sortie en réponse à une tension d'entrée. Reliez quelques fils d'aluminium, de silicium ou de cuivre à la source et au DRAIN, et vous pouvez connecter de nombreux MOSFET's ensemble pour constituer les éléments de base de tous les systèmes informatiques. Nous pouvons facilement fabriquer de nombreux types de transistors, de résistances, de condensateurs, d'inductances, de diodes directement sur le silicium et les connecter au monde extérieur.


Ce procédé se prête à un traitement économique en quantités massives. Les transistors peuvent être très très petits -- presque au point où les électrons peuvent traverser d'un côté de la grille à l'autre sans passer par la région de la grille.

Le processus de fabrication du silicium pur nécessaire à ce procédé est relativement facile. Le processus de découpage du silicium en tranches minces, puis son traitement pour créer des transistors est mature et peut être fait en grand volume.

Avec d'autres matériaux, comme le carbure de silicium ou le nitrure de gallium, ce n'est pas aussi facile ou bon marché, donc nous ne les utilisons que lorsque nous avons vraiment besoin de la performance.