Zakaj uporabljati silicijev prah visoke čistosti za izdelavo polprevodniških materialov
Zgodnji polprevodniški materiali so bili narejeni iz germanija, ker tehnologija čiščenja silicija ni bila zrela. Prva integrirana vezja so bila zgrajena na germaniju. Obstaja več možnih razlogov za uporabo silicijevega prahu visoke čistosti za izdelavo polprevodniških materialov. Skorja Zemlje' vsebuje veliko silicija. Glede na našo trenutno uporabo polprevodniškega silicija, če še vedno uporabljamo germanij, morda na planetu ne bo veliko germanija (nimam' nimam natančnega števila).
Vmesnik med silicijem in silicijevim dioksidom. Medfazne lastnosti silicijevih praškov visoke čistosti so dobre. V primerjavi z vmesnikom ustrezne oksidne plasti drugih polprevodniških materialov je vmesnik silicija in silicijevega dioksida popoln. Z razvojem tehnologije je nadzor napak vmesnikov vse boljši. Na primer, po spremembi čiste sobe je bil vpliv napak majhen. Hkrati lahko pri vbrizgavanju nečistoče kremen deluje kot zaščitna plast, ki učinkovito blokira fosfor, bor in druge nečistoče. Drugič, silicijev prah visoke čistosti je zelo stabilen izolacijski material (njegova energijska vrzel je približno 9 eV, ne vem' ne vem, če se prav spomnim), germanijev dioksid pa ni nestabilen le pri visokih temperaturah, ampak tudi topen v vodi, medtem ko silicijev dioksid sploh nima take težave; Zaradi velike energetske vrzeli silicijevega dioksida bo reologija puščanja majhna (seveda, če je oksidna plast preveč tanka, se bo tok puščanja povečal).
V primerjavi z germanijem ima silicijev prah visoke čistosti večjo vrzel, zato lahko prenese višjo delovno temperaturo in širši obseg nečistoč. Silicij ima tudi višjo razpadno napetost. Prejšnje polprevodniške naprave so narejene iz germanijeve, zrele tehnologije, hitrejšega preklopa. Stane pa veliko denarja. Kapitalisti so izbrali silicij, številni znanstveniki pa so začeli delati preboje v siliciju. Seveda je to povezano s številnimi dobrimi lastnostmi samega silicija, kot so velike rezerve in stabilno delovanje. Druga prednost je, da je silicijev dioksid naravni izolator in se lahko po toplotni obdelavi uporablja neposredno kot vmesni sloj.
Silicijev prah visoke čistosti z 99% (2N), 99,9% (3N), 99,99% (4N) vsebnostjo silicija, kisika, ogljika, fosforja, žvepla in kovinskih nečistoč je zelo nizek, kar lahko zadovolji potrebe industrijskega procesa z visokimi zahtevami glede nečistoč in zapolniti vrzel na področju industrijskega silicijevega prahu visoke čistosti na Kitajskem. Letalske/avtomobilske aluminijeve zlitine, titanove zlitine, bakrene zlitine, visoko zmogljiv silicijev nitrid in ogljik ...
V svetu še vedno prevladujejo proizvodnja silicijevega silikonskega prahu z visoko in čisto čistostjo v ZDA, Nemčiji, na Japonskem in v Južni Koreji. Ob spodbujanju vladnih politik in velikem obsegu finančne pomoči, ki se opira na samozidane elektrarne, preferencialne cene električne energije, davčne in davčne subvencije ter drugo politično podporo, smo enako pozornost namenili tehnološki preobrazbi in širitvi zmogljivosti.
