CPUs selber bauen - Was brauche ich?

Hallo Experten,

der Titel ist natürlich absolut total superernst gemeint :wink:)) Nein!

Mich würde nur mal interessieren, welche Elemente außer Silizium und Germanium in CPUs verbaut werden. Ich habe, vorausgesetzt, meine Erinnerung täuscht mich nicht, mal irgendwo aufgeschnappt (Schni-Schna-Schnappi *buääää*), dass neuerdings weitere Nachbarelemente, ich glaube Gallium und/oder Arsen, Verwendung finden. Bin ich total auf dem Holzweg, oder ist da was Wahres dran? Wie ist ggf. der Stand der Technik? Wird das bereits angewendet, oder wird da noch geforscht?

Interessant finde ich, dass man zumindest auch mit organischen Halbleitern auf Kohlenstoffbasis immer bessere Fortschritte macht, z.B. auch für die (noch lange nicht serienreife) Anwendung als Solarzellen.

Gruß
Habe Durchfall

Die Grundfrage ist also wie ein solcher Chip aufgebaut ist. Sillizium/Germanium ist schon mal nicht schlecht. Silizium, sowie germanium ist ein Halbleitermetall. Dieses muss bevor es gebraucht werden kann, wird es im Zonenschelzverfahren gereinigt. Nun ist es ein reiner Halbleiter, z.B. eben Silizium (Si). Da es so rein ist, kann man es jezt gezielt verunreinigen mit einem 3-Wertigen oder 5-Wertigen Atom. Silizium selbst ist 4 Wertig. Der fachbegriff hierfür heisst Dotation. Ich glaube es ist das Aluminium und das Mangan (ohne gewähr) dass hierfür verwendet wird, bin mir aber beim Mangan nicht so sicher. Das eine nennt man dann die n-Dotation oder n-schicht(si+Al) und das andere ist dan die p-schicht oder das p-dotierte Silizium (SI+Mn). Jetzt habe ich eine schicht erzeugt, die auf der einen seite einen elektronen überschuss (n-schicht) und auf der anderen seite ein elektronen mangel oder besser einen Protonenüberschuss (p-Dotation) hat. beide schichten sind aber elektrisch neutral. Beginnen wir mit dem bau einer Diode. dabei wird die p- und n schicht miteinander einmal verbunden. Ein P-N Übergang entsteht. Dieser ist nur auf einer Seite leitend. Ein Transistor wäre dann eine P-N-P oder eine N-P-N Schicht und schon haben wir den Prozessor. Millionen von Transistoren geschickt miteinander verbunden ergeben einen Prozessor. In der Technik ist es so, dass aussen eine p-schicht ist, in welche die n-schichten und p-schichten eingelassen werden. Also sehr komplex.
Stehe für weitere Fragen zur verfügung.
Sebastian

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Hallo Sebastian,

vielen Dank für deine Antwort. Die Halbleiter und deren Dotierung, zu der u.a. auch P, As, und Sb benutzt werden, kannte ich bereits (Löcherstrom, n- und p-Halbleitern, Valenzband, Leitungsband etc.). Ich meinte mit meiner Frage Stoffe, die quasi anstatt bzw. gleichwertig mit Si und Ge etc. gebraucht werden. Ich konnte mittlerweile herausfinden, dass u.a. die Verbindungen Aluminiumgalliumarsenid und v.a. Galliumarsenid vielversprechend sind und bereits in Handy-Chips, CPUs oder auch Photozellen angewandt werden. Galliumarsenid ist auch ein Halbleiter. Die genaue Funktionsweise werde ich bestimmt auch noch irgendwo erklärt finden. Wer googelt, der rostet nicht, oder so ähnlich :wink: Schlimmstenfalls frage ich mal in der chem. oder phys. Fakultät nach. Da kann mir bestimmt auch geholfen werden. (Ich brauch’s gar nicht, aber es interessiert mich halt so sehr.)

Tschau
Habe Durchfall