1. Silicium kan uitgroeien tot grote, zuivere enkele kristallen met zeer weinig defecten.
Dit betekent dat er veel chips uit een siliciumwafel kunnen worden gesneden, waardoor de kosten van een enkele chip worden verlaagd. Zelfs als er chips zijn gemaakt van andere materialen met superieure prestaties, zal hun toepassing in consumentenelektronica zoals mobiele telefoons beperkt zijn als de prijs te hoog is, bijvoorbeeld tienduizenden dollars per stuk.
2. De monokristallijne eigenschappen van silicium zorgen voor de consistentie van de prestaties van de vervaardigde transistors.
Dit is cruciaal voor de consistentie en betrouwbaarheid van de miljarden transistors in moderne chips, waardoor het probleem van onstabiele transistorschakelingen wordt vermeden.
3. Silicium heeft goede mechanische eigenschappen.
Hierdoor zijn siliciumwafels bestand tegen manipulatie en verwerking tijdens de productie zonder gemakkelijk te breken.
4. De siliciumoxidelaag is een uitstekend isolatiemateriaal.
De oxidelaag die op natuurlijke wijze door silicium in de lucht wordt gevormd, beschermt niet alleen de siliciumwafel, maar presteert ook goed als diëlektrische laag bij de productie van apparaten, met een grote bandafstand, goede banduitlijning en weinig interfacetoestanden, waardoor een lage lekkage en hoge betrouwbaarheid.
5. Silicium heeft een geschikte bandstructuur.
De gematigde bandafstand maakt silicium zowel geleidend als isolerend, in tegenstelling tot grafeen, waarvoor complexe bandtechniek vereist is om een bepaalde bandafstand te bereiken.
6. Silicium is gemakkelijk te doteren en kan halfgeleiders van het N-type en P-type produceren.
Hierdoor kan silicium tegelijkertijd elektronen en gaten geleiden en heeft het een goede mobiliteit, zodat NFET en PFET geproduceerd kunnen worden om CMOS-technologie te realiseren.
7. Silicium kan zwaar worden gedoteerd om een goed ohms contact te vormen en de contactweerstand te verminderen.
Tegelijkertijd kan silicium ook metaalsiliciden vormen met metalen zoals Ti, Co en W om de parasitaire weerstand verder te verminderen.
Silicium is een kostbare hulpbron die ons door de natuur wordt gegeven, en het is de enige keuze voor halfgeleidermaterialen.
