Existem várias razões pelas quais o silício é preferido ao germânio na indústria de semicondutores:
Abundância: O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, depois do oxigênio. O germânio, por outro lado, é relativamente raro. Isso torna o silício muito mais econômico para obter e usar.
Custo: Devido à sua abundância, o silício é muito mais barato que o germânio. Este é um factor significativo na indústria de semicondutores, onde os custos devem ser mantidos baixos para produzir dispositivos electrónicos acessíveis.
Estabilidade: O silício é um elemento mais estável que o germânio. É menos sujeito à oxidação e outras reações químicas que podem afetar o desempenho do semicondutor. Isso torna o silício mais confiável e durável para uso a longo prazo em dispositivos eletrônicos.
Maior mobilidade das operadoras: A mobilidade dos portadores de carga (elétrons e lacunas) no silício é maior do que no germânio. Isto significa que elétrons e buracos podem se mover mais rápida e facilmente através do silício, permitindo uma operação mais rápida e eficiente de dispositivos eletrônicos.
Melhores propriedades de óxido: O dióxido de silício (SiO2), que se forma naturalmente na superfície do silício, é um excelente isolante com alta rigidez dielétrica. Isso o torna ideal para uso como óxido de porta em transistores, proporcionando bom controle sobre o fluxo de corrente. O óxido de germânio, por outro lado, não é tão estável ou confiável.
Tecnologia estabelecida: O silício tem sido usado na indústria de semicondutores há décadas e um vasto ecossistema de processos de fabricação, ferramentas e conhecimentos especializados foi desenvolvido em torno dele. Isso facilita a produção de dispositivos baseados em silício de alta qualidade com resultados confiáveis e consistentes.
Fatores históricos: O desenvolvimento inicial da indústria de semicondutores nos Estados Unidos, onde o silício estava prontamente disponível, contribuiu ainda mais para o seu domínio sobre o germânio.
Embora o germânio tenha algumas vantagens sobre o silício em aplicações específicas, como eletrônicos de alta velocidade e dispositivos de alta potência, as propriedades gerais, a abundância e a tecnologia estabelecida do silício tornaram-no a escolha preferida para a grande maioria das aplicações de semicondutores.