製造硅晶元的半導體是什麼
① 為什麼製造硅晶元必須使用高純硅
純硅內載流子只能靠熱激發,常溫下載流子濃度很低,導電性能極差。
一般都回在高純硅內注入磷或者硼答等三價或者五價元素製做n型或p型半導體。
為什麼不用低純度的?因為低純度的內部雜質不明。本身含三價元素,你把五價的參進去就中和了,導電性不升反降。或者雜質太多,喪失單向導電性。總之,性能不明。
所以需要高純硅
摘自果殼問答
② 為什麼晶元要用硅作為半導體材料,而不用其他的
理論上所有半導體都可以作為晶元材料,但是硅的性質穩定、容易提純、儲存量巨大等等性質,是所有半導體材料中,最適合做晶元的。
在晶體管(二極體、三極體等等)未發明之前,初期電子計算機使用的是電子管,但是電子管體積巨大、功耗高、壽命短;人類第一台電子計算機使用18000個電子管,重30噸,佔地150平方米,耗電功率高達150千瓦,但是其運算能力遠遠趕不上如今的一台掌上計算機。
其中硅因為擁有眾多優良特性,使得硅成為晶元的主要材料:
(1)硅元素的含量巨大,地球元素中僅次於氧元素(地球元素含量排行:氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀……)。
(2)硅元素提純技術成熟,製作成本低,最初晶體管使用鍺作為晶元材料,是因為當初硅元素的提純技術不成熟,如今硅的提純可以達到99.999999999%。
(3)硅元素的性質穩定,包括化學性質和物質性質,比如鍺做成晶體管,當溫度達到75℃以上時,其導電率有較大變化,而且做成PN結後鍺的反向漏電流比硅大,這對晶元的穩定性非常不利。
(4)硅本身是無毒無害的物質,我們常見的很多石頭都含有二氧化硅(SiO2)。
③ 晶元是用什麼材料用什麼工具製造的
如果說因為2018年的中興事件,讓大家知道發展中國芯是迫在眉睫的事情,那麼2019年的華為事件,更是讓大家意識到了晶元被卡是一件多麼嚴峻的事情。
而2020年的晶元禁令升級明白,其實中國芯要發展,可不僅僅是解決晶元本身的問題,而是要差不多要解決整個產業鏈的問題,從材料到設備、再到軟體,都要解決,才能不被卡脖子。
而仔細分析整個晶元產業鏈,其實我們發現最重要的是兩座大山,解決好了這兩座大山,基本上就解決了所有的問題了。
第一座大山是原材料,就拿生產晶元的硅來講,需要9個9純度的硅,目前國內擁有這種技術的不多,主要靠進口,並且是從日本進口,日本企業的份額高達75%+,再拿光刻膠來講,也主要從日本進口。
其實不只是硅、光刻膠這些材料,在整個半導體材料領域,日本都是占統治地位,按照網上的說法,半導體領域一共19種核心材料,日本有14種份額超50%。
雖然日本沒有卡中國的脖子,但去年可是卡過韓國的,難保以後會不會拿這個來作文章,所以還是自己掌握比較好。
第二座大山則是設備、軟體等。軟體就如EDA等工業軟體,美國處於統治地位,matlab、CAD等等這些軟體,得看美國的。
同時像光刻機雖然荷蘭最強,但也得看美國的,另外全球10大半導體設備廠商中,美國有4家,佔了全球50%左右的份額,尤其在沉積、刻蝕、離子注入、CMP、勻膠顯影等領域,美國技術領先。
而今年的晶元禁令升級,美國更是要求全球所有合作美國設備的晶元廠商,向華為提供產品時,需要美國的許可證,憑的就是美國在半導體設備上的統治地位。
④ 超純硅製造的單晶硅製造晶元
A、鈉鉀合金為液態復,可作制快中子反應堆作熱交換劑,故A正確;
B、硅是半導體,所以硅可用於製造晶元,故B正確;
C、利用二氧化碳製造全降解塑料,減少了二氧化碳的排放,可以緩解溫室效應,故C正確;
D、氯氣是有毒氣體,但可以合成葯物所需的化合物,能用於葯物的合成,故D錯誤;
故選D.
⑤ 東岳硅材的硅是用於製造半導體晶元嗎
山東東岳有機硅材料股份有限公司,簡稱東岳硅材,是一家專注於有機硅材料研發、銷售的企業專,成立於2006年公屬司,主要產品包括硅橡膠、硅油、氣相白炭黑等有機硅下游深加工產品以及有機硅中間體等。該公司產品不用於製造半導體晶元。
⑥ 為什麼晶元一般用硅製成
硅並不是地球上唯一的半導體元素,甚至算不上是最好的。但很重要的一點版是硅是權一種非常豐富的元素。在地球上的每一個地方硅都可以很輕松地獲得,並不需要特定的礦廠。而且經過了幾十年技術的發展,硅的處理工藝已經發展成熟,人類已經可以可以在工廠中生產近乎完美的硅晶體。這些硅晶體相對於硅就等於是磚石相對於碳。
所以硅就當之無愧地成為了現代計算機晶元的基礎。工廠生產好的硅晶體再經過切片處理變成晶圓,然後在經過蝕刻等等多項工藝流程最終製成我們可以使用的晶元。
⑦ 為何晶元要用硅作為半導體材料,怎麼不用其他的
理論上所有半導體都可以作為晶元材料,但是硅的性質穩定、容易提純、儲存量巨大等等性質,是所有半導體材料中,最適合做晶元的。
在晶體管(二極體、三極體等等)未發明之前,初期電子計算機使用的是電子管,但是電子管體積巨大、功耗高、壽命短;人類第一台電子計算機使用18000個電子管,重30噸,佔地150平方米,耗電功率高達150千瓦,但是其運算能力遠遠趕不上如今的一台掌上計算機。
其中硅因為擁有眾多優良特性,使得硅成為晶元的主要材料:
(1)硅元素的含量巨大,地球元素中僅次於氧元素(地球元素含量排行:氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀……)。
(2)硅元素提純技術成熟,製作成本低,最初晶體管使用鍺作為晶元材料,是因為當初硅元素的提純技術不成熟,如今硅的提純可以達到99.999999999%。
(3)硅元素的性質穩定,包括化學性質和物質性質,比如鍺做成晶體管,當溫度達到75℃以上時,其導電率有較大變化,而且做成PN結後鍺的反向漏電流比硅大,這對晶元的穩定性非常不利。
(4)硅本身是無毒無害的物質,我們常見的很多石頭都含有二氧化硅(SiO2)。
⑧ 什麼是半導體 為什麼晶元要用半導體做
我想你是要問晶元應用了半導體的什麼性質了吧,由於半導體可以進行不同版摻雜性形成pn結,使其具有權整流特性實現電路的與或非門,即邏輯表達。
對於集成電路來講,最底下的一層叫襯底(一般為P型半導體),是參與集成電路工作的。拿cmos工藝來講,N溝道mos的p型襯底都是連在一起的,都是同一個襯底。(一般的電路中的絕緣體,只是一個載體,它起到支撐和絕緣的作用。)
再形象一點,就是,集成電路是一些電子元器件加連線構成,沒有絕緣體充當絕緣和支撐。它通過加反偏和其他的技術來實現隔離(如器件二極體、三極體、場效應管)。
理解有限,希望你能滿意。
⑨ 各位大俠我想問一下,為什麼製造晶元的底一定要用到硅,找個塑料殼或別的東西代替
樓主問題的關鍵在於為什麼製造晶元要採用「硅」而不是其他材料,專這就與硅的特性,往大了說是屬半導體的特性有關,而其他材料不具備這種特性。
那半導體有什麼特性是製造計算機晶元所需要的呢?眾所周知,計算機語言是一種二進制語言,簡單來說就是由0與1,是與否,與門與非門組成的語言,而半導體材料可以進行不同摻雜性形成pn結,使其具有整流特性實現電路的與或非門,即邏輯表達。其他材料則不能很好的實現或無法實現這一特性。這就是為什麼製造晶元要採用硅而非其他材料了。
⑩ 晶元,半導體和集成電路的區別
1、分類不同
晶元在電子學中是一種把電路小型化的方式,並時常製造在半導體晶圓表面上。
半導體指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料。半導體在消費電子、通信系統、醫療儀器等領域有廣泛應用。
集成電路是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起。
2、特點不同
晶元將電路製造在半導體晶元表面上的集成電路又稱薄膜集成電路。另有一種厚膜集成電路是由獨立半導體設備和被動組件,集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。
物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。通常把導電性差的材料,如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。
集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。
3、功能不同
晶元晶體管發明並大量生產之後,各式固態半導體組件如二極體、晶體管等大量使用,取代了真空管在電路中的功能與角色。
半導體是指在常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料。半導體主要運用在收音機、電視機和測溫上。半導體是指一種導電性可控,范圍從絕緣體到導體之間的材料。從
集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優點,同時成本低,便於大規模生產。