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晶元為什麼需要半導體

發布時間: 2021-03-07 00:53:50

⑴ 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)。

⑵ 半導體有什麼好處 為什麼要用半導體

可以這么說,有了半導體,就是有了可控開關,數以億計的可控開關組成了數字電路!於是電路有了智慧(有了邏輯),而不是像模擬電路那樣的「本能」!

⑶ 半導體為什麼可以做晶元

太復雜了說起來。詳細的可以寫一本書。就是半導體開關通過一系列排列可以作想要的數學計算。然後把這一群半導體開關通過高科技集成到一起就變成了晶元。

⑷ 為什麼晶元都用半導體材料做成

在二氧化硅上蝕刻出電路後
會用經過電場加速的離子進行摻雜
摻雜後的區域導電性會有變化
之後鍍銅以便形成電路
之所以用硅的原因
就是雜離子摻雜後其導電性質的改變
使摻雜的部分可以變為元件

⑸ 為什麼要使用半導體而不是導體

半導體是復介於導體與絕制緣體之間的材料。但半導體有個特性是導體和絕緣體所沒有的,那就是可以做成兩種不同特性的基片,再把這兩種基片結合到一起就可體現絕緣和導體交替的特性,如二極體反向絕緣,正向導電,三極體通過一個控制端可讓其導電就導電,讓其絕緣就絕緣。所以就容易成為可以控制的器件,由此製作了很多電子產品。

⑹ 晶元就集成電路這個說法對嗎還有為什麼很多晶元都用半導體作介質

是的。晶元某種意義上就是一個集成電路。人家形容U的電路,一粒灰塵落版入與原子蛋落到紐約權的破壞能力一樣。可見這電路有多精細。至於為什麼用半導體,因為半導體的特性,是導體和絕緣體所沒有的,比如其整流特性,變阻性能等。

⑺ 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。

⑻ 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)。

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