Materiales centrales:
* Silicon (Si): La base de la mayoría de los chips de computadora. El silicio es un semiconductor, lo que significa que puede llevar a la electricidad bajo ciertas condiciones, lo que permite la creación de transistores y otros componentes esenciales.
* sílice (SiO2): Se usa para formar una capa aislante en la oblea de silicio, separando diferentes circuitos eléctricos.
* metales: Varios metales como aluminio, cobre y oro se utilizan para interconexiones (cables) que transportan señales eléctricas a través del chip.
* Polysilicon: Una capa delgada de silicio utilizada para puertas en transistores, controlando el flujo de electricidad.
Otros materiales:
* Materiales dieléctricos: Se utiliza para aislar diferentes partes del chip, evitando cortocircuitos. Los ejemplos comunes incluyen dióxido de silicio y óxido de hafnio.
* dopantes: Las impurezas se agregaron al silicio para controlar su conductividad. El fósforo y el boro son dopantes de uso común.
* Materiales de encapsulación: Se utiliza para proteger el chip de factores ambientales como la humedad y la temperatura.
Proceso de fabricación:
1. Preparación de obleas de silicio: Una rebanada delgada de silicio altamente puro se pule y limpia.
2. Fotolitografía: Se proyecta un patrón en la oblea, creando los circuitos.
3. grabado: Se elimina el material no deseado, dejando atrás el patrón deseado.
4. Doping: Las impurezas se agregan al silicio para controlar su conductividad.
5. Metalización: Se depositan las capas de interconexión, creando el cableado que conecta los diversos componentes.
6. Embalaje: El chip está encapsulado en una carcasa protectora.
Evolución de materiales de chip:
* chips tempranos: Aluminio usado para interconexiones, que tenían limitaciones en términos de velocidad y densidad.
* chips modernos: Use cobre para interconexiones, ofreciendo una mejor conductividad y permitiendo chips más pequeños y rápidos.
* Investigación avanzada: Explora nuevos materiales como el grafeno y los nanotubos de carbono para posibles aplicaciones futuras.
La intrincada combinación de materiales y procesos de fabricación crea los complejos y potentes chips de computadora que impulsan nuestro mundo moderno.