集成電路為什麼要用半導體材料

『壹』 為什麼集成電路要放在半導體上

集成電路稱「邏輯電路」，它的工作原理是傳遞0、1的電信號。1、0這兩版個符號，在電學中權，可以分別表示為晶體管的開和關、磁碟的磁化和未磁化、光碟的平面和凹坑……而半導體，如硅，在元素周期表中它們處於金屬和非金屬之間，所以，它們的導電性既沒有導體那麼強，又不會像絕緣體那樣完全隔絕電流，而是可以被人工控制它們的導電性。所以，用半導體製成的集成電路，可以隨時地改變半導體的導電性，它們導電、不導電分別能表示為1和0，所以能夠處理數據。現在我們使用的收音機、電視、電腦，大部分器件都是用半導體製成的集成電路製造的。

『貳』 為什麼說半導體材料在集成電路製造中起著根本性作用

具有在一定的低溫條件下呈現出電阻等於零以及排斥磁力線的性質的材料。現已發現有28種元素和幾千種合金和化合物可以成為超導體。
特性超導材料和常規導電材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零電阻性：超導材料處於超導態時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能。如果用磁場在超導環中引發感生電流，這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種「持續電流」已多次在實驗中觀察到。②完全抗磁性：超導材料處於超導態時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導材料內的磁場恆為零。③約瑟夫森效應：兩超導材料之間有一薄絕緣層（厚度約1nm）而形成低電阻連接時，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而絕緣層兩側沒有電壓，即絕緣層也成了超導體。當電流超過一定值後，絕緣層兩側出現電壓U（也可加一電壓U），同時，直流電流變成高頻交流電，並向外輻射電磁波，其頻率為，其中h為普朗克常數，e為電子電荷。這些特性構成了超導材料在科學技術領域越來越引人注目的各類應用的依據。
基本臨界參量有以下3個基本臨界參量。①臨界溫度:外磁場為零時超導材料由正常態轉變為超導態(或相反)的溫度，以Tc表示。Tc值因材料不同而異。已測得超導材料的最低Tc是鎢，為0.012K。到1987年，臨界溫度最高值已提高到100K左右。②臨界磁場：使超導材料的超導態破壞而轉變到正常態所需的磁場強度，以Hc表示。Hc與溫度T的關系為Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0為0K時的臨界磁場。③臨界電流和臨界電流密度：通過超導材料的電流達到一定數值時也會使超導態破態而轉變為正常態，以Ic表示。Ic一般隨溫度和外磁場的增加而減少。單位截面積所承載的Ic稱為臨界電流密度，以Jc表示。
超導材料的這些參量限定了應用材料的條件，因而尋找高參量的新型超導材料成了人們研究的重要課題。以Tc為例，從1911年荷蘭物理學家H.開默林－昂內斯發現超導電性(Hg，Tc=4.2K)起，直到1986年以前，人們發現的最高的Tc才達到23.2K(Nb3Ge，1973)。1986年瑞士物理學家K.A.米勒和聯邦德國物理學家J.G.貝德諾爾茨發現了氧化物陶瓷材料的超導電性，從而將Tc提高到35K。之後僅一年時間，新材料的Tc已提高到100K左右。這種突破為超導材料的應用開辟了廣闊的前景，米勒和貝德諾爾茨也因此榮獲1987年諾貝爾物理學獎金。
分類超導材料按其化學成分可分為元素材料、合金材料、化合物材料和超導陶瓷。①超導元素：在常壓下有28種元素具超導電性，其中鈮（Nb）的Tc最高，為9.26K。電工中實際應用的主要是鈮和鉛(Pb，Tc=7.201K)，已用於製造超導交流電力電纜、高Q值諧振腔等。②合金材料：超導元素加入某些其他元素作合金成分，可以使超導材料的全部性能提高。如最先應用的鈮鋯合金(Nb-75Zr)，其Tc為10.8K，Hc為8.7特。繼後發展了鈮鈦合金，雖然Tc稍低了些，但Hc高得多，在給定磁場能承載更大電流。其性能是Nb-33Ti，Tc=9.3K，Hc＝11.0特；Nb-60Ti，Tc=9.3K，Hc=12特(4.2K)。目前鈮鈦合金是用於7～8特磁場下的主要超導磁體材料。鈮鈦合金再加入鉭的三元合金，性能進一步提高，Nb-60Ti-4Ta的性能是，Tc＝9.9K，Hc=12.4特（4.2K）；Nb-70Ti-5Ta的性能是，Tc=9.8K，Hc=12.8特。③超導化合物:超導元素與其他元素化合常有很好的超導性能。如已大量使用的Nb3Sn，其Tc=18.1K，Hc=24.5特。其他重要的超導化合物還有V3Ga，Tc=16.8K，Hc=24特；Nb3Al，Tc=18.8K，Hc=30特。④超導陶瓷：20世紀80年代初，米勒和貝德諾爾茨開始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超導電性，他們的小組對一些材料進行了試驗，於1986年在鑭－鋇－銅－氧化物中發現了Tc=35K的超導電性。1987年，中國、美國、日本等國科學家在鋇－釔－銅氧化物中發現Tc處於液氮溫區有超導電性，使超導陶瓷成為極有發展前景的超導材料。
應用超導材料具有的優異特性使它從被發現之日起，就向人類展示了誘人的應用前景。但要實際應用超導材料又受到一系列因素的制約，這首先是它的臨界參量，其次還有材料製作的工藝等問題（例如脆性的超導陶瓷如何製成柔細的線材就有一系列工藝問題）。到80年代，超導材料的應用主要有：①利用材料的超導電性可製作磁體，應用於電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等；可製作電力電纜，用於大容量輸電（功率可達10000MVA）；可製作通信電纜和天線，其性能優於常規材料。②利用材料的完全抗磁性可製作無摩擦陀螺儀和軸承。③利用約瑟夫森效應可製作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結作計算機的邏輯和存儲元件，其運算速度比高性能集成電路的快10～20倍，功耗只有四分之一。http://ic.big-bit.com/

『叄』 既然集成電路是和wafer隔離開的，那為什麼用半導體材料做wafer

wafer上有pad，通過pad和金屬連接

『肆』 集成電路基板為什麼要用半導體材料

首先你要知道二極體，三極體的原理，在半導體材料上摻雜可製成不同的電子器件。

『伍』 什麼是半導體 為什麼晶元要用半導體做

材料的電阻率界於金屬與絕緣材料之間的材料。

『陸』 集成電路為什麼要刻在半導體上

半導體這個概念太廣泛，凡是導電性介於導體和絕緣體之間的物質都回叫半導體，但不答是所有半導體都可以用來製作集成電路；

在現有技術條件下，只有高純度單晶硅和砷化鎵等少數幾種半導體可以用來製作集成電路。

至於說為什麼只有這少數的幾種半導體才能製作集成電路，這涉及太多的物理學知識，無法在這里解釋。

『柒』 為何集成電路使用半導體材料而非導體材料呢

很簡單，通俗點講：半導體是一種施加外部工作條件之後可以控制導電或者不導電的狀態的材料版。
如果你直接權採用導體，就很難控制其轉變為不導電狀態。
目前的馮諾依曼數字體系只需要快速轉換0/1兩個狀態就可以很好地進行運算、存儲等，半導體很適合此要求。

『捌』 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。

『玖』 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。