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Forum: Offtopic Warum Silizium?


Autor: Daniel (Gast)
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Hallo,

weiß hier jemand, warum man in der Technik als Halbleiter meistens nur 
Silizium einsetzt?

Frage ich mich schon lange...

Daniel

: Verschoben durch User
Autor: Kim (Gast)
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Gibt's wie Sand am Meer.

Autor: V. Baumann (dr-robotnik)
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Das stimmt nicht ganz, die ganze Optoelektronik basiert zum großen Teil 
auf anderen Halbleitern, z.B. GaAs.
Si ist jedoch sehr günstig und die Halbleiterhersteller haben ihre 
Prozesse nunmal auf Si eingefahren und sind sehr schwer dazu zu bewegen 
auf eine andere Technologie umzusteigen. Statt dessen wird eher versucht 
aus den vorhandenen und zuverlässig funktionierenden Prozessen mit hohem 
Aufwand immer noch ein Quäntchen herauszukitzeln.

Autor: Stefan (Gast)
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Obwohl es "bessere" Halbleitermaterialien wie Si gibt, ist es bei Si um 
einiges einfacher eine stabile und gute Isolationschicht (SiO2) 
herzustellen.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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V. Baumann schrieb:
> Si ist jedoch sehr günstig und die Halbleiterhersteller haben ihre
> Prozesse nunmal auf Si eingefahren und sind sehr schwer dazu zu bewegen
> auf eine andere Technologie umzusteigen.

Gibt noch andere Gründe, die für Si sprechen.
GaAs:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39...

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a...



Peter

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Kim schrieb:
> Gibt's wie Sand am Meer.

Nein, als Sand am Meer!
Sand == SiO2

Mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

Autor: Thomas B. (yahp) Benutzerseite
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> Gibt noch andere Gründe, die für Si sprechen.
> GaAs:

Naja, GaAs ist dafür in der Optoelektronik nicht wegzudenken, weil es 
ein direkter Halbleiter ist, während man sich bei Si ganz schön strecken 
muss, um ihm Photonen zu entlocken. Auch wenn am Si nicht die gleichen 
Papperl drankleben wie am GaAs, so trifft das aber keineswegs auf auf 
alle notwendigen Stoffe in der Prozesskette zu.

PS:

http://de.wikipedia.org/wiki/Global_harmonisiertes...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Daniel (Gast)

>weiß hier jemand, warum man in der Technik als Halbleiter meistens nur
>Silizium einsetzt?

Am Anfang war das Wort, dann kam ds Licht. Viel später das Silizium ;-)
Naja, in den letzten 60 Jahren hat die Branche halt geforscht, am Anfang 
war es Germanium, später Silizium. Was besseres im Sinne von Preis und 
Eigenschaften hat man bisher nicht gefunden.

Silizium in der Elektronik ist wie Eisen im Maschinenbau. Es gibt 
Materialien die in einigen Dingen besser sind, aber die Masse ist damit 
sehr gut bedient.

MfG
Falk

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Valentin Buck schrieb:
> Kim schrieb:
>> Gibt's wie Sand am Meer.
>
> Nein, als Sand am Meer!
> Sand == SiO2
>
> Mit freundlichen Grüßen,
> Valentin Buck

Na, da wollen wir dann aber mal großzügig sein....

Si kann man aufgrund seiner kovalenten Bindung besonders rein herstellen 
(GaAs etc. : ionische Bindung). Dies ist ja die Grundlage für ein 
späteres Dotieren. Verbindungshalbleiter haben hier viel mehr mit 
"Dreckeffekten" zu kämpfen, wodurch sie teuer werden.

Nachteil von Si ist die indirekte Bandlücke, was Si für optische 
Anwendungen eher unvorteilhaft macht. Da schneiden die III/V-er und 
II/VI-er besser ab, da hier z. B. Photonenabsorption  viel effektiver 
vonstatten geht.

Bleibt noch die Frage, warum dann nicht Ge als HL-Material? Nun, hier 
ist die Bandlücke nur rund halb so groß wie bei Si, was die 
Empfindlichkeit gegenüber thermischen Effekten deutlich vergrößert.

Autor: V. Baumann (dr-robotnik)
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Thomas B. schrieb:

> Auch wenn am Si nicht die gleichen
> Papperl drankleben wie am GaAs, so trifft das aber keineswegs auf auf
> alle notwendigen Stoffe in der Prozesskette zu.

Die gute Flusssäure z.B. zum Ätzen des SiO2!

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Peter Dannegger schrieb:
> V. Baumann schrieb:
>> Si ist jedoch sehr günstig und die Halbleiterhersteller haben ihre
>> Prozesse nunmal auf Si eingefahren und sind sehr schwer dazu zu bewegen
>> auf eine andere Technologie umzusteigen.

und warum sollten sie? Never change a winning team!

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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In der Mikrowellentechnik sind GaAs, InP, SiGe und GaN relativ beliebt.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Luk4s K. schrieb:
> In der Mikrowellentechnik sind GaAs, InP, SiGe und GaN relativ beliebt.

Ja, ohne GaAs-HEMT kein Sat-TV. Ohne GaN keine blauen LEDs.

Sind nun die Elektronik-Entwickler schuld an dem Schrott, der per Sat-TV 
auf die Flachbildschirme übertragen wird?

Autor: A. K. (prx)
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Falk Brunner schrieb:

> Naja, in den letzten 60 Jahren hat die Branche halt geforscht, am Anfang
> war es Germanium, später Silizium.

Nur bei Transistoren. Dioden auf Halbleiterbasis sind ein halbes 
Jahrhundert älter und liessen sich aus einer Vielzahl an Materialien 
bauen, darunter auch dem lange Zeit in bestimmten Bereichen noch als 
Gleichrichtermaterial überlebenden Selen.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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A. K. schrieb:
> darunter auch dem lange Zeit in bestimmten Bereichen noch als
> Gleichrichtermaterial überlebenden Selen.

Auch bekannt als Selen_gleich_riecht_er.


Peter

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