Por que o silício é usado na maioria dos chips de computador?

Em 1965, Gordon Moore previu que o número de transistores em circuitos integrados dobraria aproximadamente a cada dois anos, tornando os computadores mais rápidos e poderosos. Sua declaração, chamada Lei de Moore, permanece verdadeira no momento da publicação. Foi a facilidade e a flexibilidade do silício que tornou possível esse tipo de desenvolvimento rápido.

Semicondutor

Um semicondutor fica em algum lugar entre um condutor e um isolador. Condutores, como cobre e outros metais, dificultam o controle de um sinal elétrico. Isolantes, como vidro e borracha, bloqueiam os sinais elétricos. Os semicondutores, e o silício em particular, podem fazer um pouco de ambos. Dependendo de como os fabricantes tratam o elemento, o silício pode conduzir, isolar ou fazer algo entre eles. O tratamento é chamado de "doping", um processo que introduz impurezas nos cristais de silício.

Estabilidade

O silício não é o único semicondutor; o carbono e o germânio também têm propriedades semelhantes. O carbono, em sua forma de diamante, é muito frágil para ser usado em cavacos. Os chips de germânio foram usados ​​no início da era do computador; o elemento às vezes ainda é usado em chips hoje. O silício, no entanto, pode permanecer um semicondutor em temperaturas muito mais altas do que o germânio. Isso se torna importante quando os chips são implantados em computadores próximos a outros elementos eletrônicos que retêm calor.

Facilidade

Ao contrário de outros semicondutores, a condutividade do silício é muito fácil de mudar. Por meio do processo de dopagem, os fabricantes podem introduzir elementos que tornam o silício mais condutor, menos condutor e até não condutor. Isso significa que os fabricantes podem usar menos materiais para os chips, criando circuitos mais complexos para funções aprimoradas.

Custo

Depois do oxigênio, o silício é o segundo elemento mais abundante na Terra. Pode ser extraído da areia com relativa facilidade. Essa disponibilidade, combinada com a facilidade de criação de circuitos com silício, torna a produção muito barata, em comparação com outros semicondutores.