Какво е силиций, и защо се прави компютърни чипове
Това може да изглежда като глупав въпрос, на който може да се отговори с едно изречение: силиций - 14 елемент в периодичната таблица. Въпреки това, силиций е най-често се споменава на интернет страниците, посветени на електрониката, защото това е не само основен компонент на повечето строителни материали, но също така в основата на съвременните компютърни процесори, или дори най-вероятният кандидат за ролята на основните елементи на "не-въглерод живот" Това, което прави силиций специален?
Силиконовата като строителен материал
След кислород силикон е най-разпространеният елемент в земната кора, но разберете, че не е толкова лесно, тъй като той почти никога не се среща в чист вид. Най-често се среща в природата SiO4 силикат или силициев двуокис SiO2. Силицият е също така основен компонент на пясък. Фелдшпат, гранит, кварц - всичко въз основа на съединение на силиций и кислород.
силициеви съединения имат широк спектър от полезни свойства, най-вече защото те са много плътно свързване на други атоми в сложна конструкция. Различни силикати като калциев силикат, е основният компонент на цимент, бетон и основната свързване дори мазилката. Някои силикатни материали, използвани в керамика, и, разбира се, стъкло. В допълнение, силициев се добавя към такива вещества като чугун, сплавта е по-издръжлив.
И така, като силиций е основен структурен компонент на синтетичен силиконов материал, поради което силикон (силиконов) често се бърка с силициев (силиконов). Добре известен пример е Силиконовата долина, всъщност силиций.
Силиконовата като компютърен чип
При избора на материала за основата на транзистори на компютър ключов фактор е съпротивлението. Диригенти са с ниско съпротивление и лесно да извършват текущи, а сегашните блокиране изолатори, поради високата устойчивост. Транзисторът също трябва да съчетава двете качества.
Силицият е не само полупроводник на Земята - това дори не е най-добрият полупроводника. Независимо от това, че е широко достъпна. Не е трудно да се произвеждат и лесна за работа. И най-важното е, че изследователите са открили, надежден начин да се извлекат от него нареди кристали. За силициев тези кристали са същите от диаманта с диамант.
Изграждане на перфектен кристал е един от основните аспекти на производството на компютърни чипове. Тези кристали се нарязва на тънки плочи, гравирани, обработени и тествани стотици лечение преди да стане търговски процесори. Всъщност вземат по-добри транзистори от въглерод или екзотични материали като германий, но никой от тях няма да позволи повторното създаване на такъв производство в голям мащаб - поне не още.
В момента силициеви кристали са 300 мм цилиндри, но проучванията бързо приближаващи границата на 450 мм. Това би трябвало да намали производствените разходи, но да се запази темпото на темповете на растеж. Тогава какво? Най-вероятно, ние най-накрая да се откажат от силиций в полза на по-напреднали материал - добра новина за напредък, но е почти сигурно лоши новини за портфейла си.
Силиконовата като извънземен живот
израза "въглероден живот" The се споменава доста често, но какво означава това? Това означава, че нашата основна структурна тялото на молекулата (протеини, аминокиселини, нуклеинови киселини, мастни киселини и т.н.), са базирани на въглеродни атоми. Това е така, защото въглерода може да бъде четривалентен. Кислородът може да образува две стабилни химични връзки в същото време, само три азотни но въглерод може да съдържа до четири различни атоми директно. Той е мощен основа за изграждането на молекулите и развитието на живота.
Тъй периодичната таблица е подреден така, че елементите във вертикална колона със сходни химични свойства - и директно под въглерод е силиций. Ето защо толкова много теоретици обръщат внимание на "силиций живот", един от аргументите в тяхна полза е фактът, че силиций също четривалентен.
Разбира се, при положение, че силиция в света много повече от въглерод, трябва да е добра причина, поради органичния живот се основава на въглеродна основа. И тук ние трябва отново справка в периодичната таблица. Елементите, които са вертикално под имат тежки ядра и по-големи електронен слой, така силициев поради неговия размер е по-малко подходящ за такива задачи, като изграждането на точна ДНК. По този начин, в друга част на Вселената въз основа на силиций развитие на това организмът е теоретично възможно, но планетата е малко вероятно да се случи.
Силиконовата Bude да се появи в новините за дълго време, защото дори ако даден елемент ще го замени като основа за компютри, до пълното преходът ще отнеме много дълго време. В допълнение, има и други области на приложение, както и че е възможно там ще се намери, и нови начини на употреба на веществото. По всяка вероятност, силиций ще остане един от основните вещества във физическия свят на човешката дейност.
