1. Kisel kan växa till stora, rena enkristaller med väldigt få defekter.
Detta innebär att många chips kan skäras från en kiselskiva, vilket minskar kostnaden för ett enda chip. Även om det finns chips gjorda av andra material med överlägsen prestanda, om priset är för högt, till exempel tiotusentals dollar vardera, kommer deras tillämpning i hemelektronik som mobiltelefoner att vara begränsad.
2. Silikonets enkristallegenskaper säkerställer konsistensen av prestanda hos de tillverkade transistorerna.
Detta är avgörande för konsistensen och tillförlitligheten hos de miljarder transistorer i moderna chips, för att undvika problemet med instabil transistoromkoppling.
3. Kisel har goda mekaniska egenskaper.
Detta gör att kiselwafers tål hantering och bearbetning under tillverkning utan att lätt gå sönder.
4. Silikonets oxidskikt är ett utmärkt isoleringsmaterial.
Oxidskiktet som naturligt bildas av kisel i luften skyddar inte bara kiselskivan, utan fungerar också bra som ett dielektriskt skikt vid tillverkning av enheter, med ett stort bandgap, bra banduppriktning och få gränssnittstillstånd, vilket ger lågt läckage och hög pålitlighet.
5. Kisel har en lämplig bandstruktur.
Dess måttliga bandgap gör kisel både ledande och isolerande, till skillnad från grafen, som kräver komplex bandteknik för att uppnå ett visst bandgap.
6. Kisel är lätt att dopa och kan producera halvledare av N-typ och P-typ.
Detta gör att kisel kan leda elektroner och hål samtidigt, och har god rörlighet, så att NFET och PFET kan produceras för att realisera CMOS-teknik.
7. Kisel kan vara kraftigt dopat för att bilda en bra ohmsk kontakt och minska kontaktmotståndet.
Samtidigt kan kisel också bilda metallsilicider med metaller som Ti, Co och W för att ytterligare minska parasitresistensen.
Kisel är en värdefull resurs som ges till oss av naturen, och det är det enda valet för halvledarmaterial.
