矽片為什麼是半導體
❶ 為什麼硅是半導體
1。硅是不導電的,所以不是導體!
2。硅在有意識的參雜後可以導電,硅的色澤等方面類似於金屬;是一種類似金屬而又不是金屬的物體!
硅叫半導體材料,硅形成二極體,三極體等才叫半導體!
❷ 什麼是矽片
矽片,是製作集成電路的重要材料,通過對矽片進行光刻、離子注入等手段,可以製成各種半導體器件。
用矽片製成的晶元有著驚人的運算能力。科學技術的發展不斷推動著半導體的發展。自動化和計算機等技術發展,使矽片(集成電路)這種高技術產品的造價已降到十分低廉的程度。這使得矽片已廣泛應用於航空航天、工業、農業和國防,甚至悄悄進入每一個家庭。
地殼中含量達25.8%的硅元素,為單晶硅的生產提供了取之不盡的源泉。由於硅元素是地殼中儲量最豐富的元素之一,對太陽能電池這樣註定要進入大規模市場(mass market)的產品而言,儲量的優勢也是硅成為光伏主要材料的原因之一。
(2)矽片為什麼是半導體擴展閱讀:
矽片製成的晶元是有名的「神運算元」,有著驚人的運算能力。無論多麼復雜的數學問題、物理問題和工程問題,也無論計算的工作量有多大,工作人員只要通過計算機鍵盤把問題告訴它,並下達解題的思路和指令,計算機就能在極短的時間內得出答案。
微電子晶元進入醫學領域,使古老的醫學青春煥發,為人類的醫療保健事業不斷創造輝煌。
微電子晶元的「魔力」還在於,它可以使盲人復明,聾人復聰,啞人說話和假肢能動,使全世界數以千萬計的殘疾者得到光明和希望。
❸ 為什麼現在的半導體元件用的都是硅
早年或最初的半導體材料都是用鍺。如我國鍺類晶體管就是3A系列和3B系列。二極體是回答2A系列。上世紀6,7十年代有半導體收音機基本上都是鍺材料。
鍺材料的致命弱點就是溫度穩定性很差。三極體漏電流很大,門限電壓很低0.1V左右。當大規模集成電路時。這些都是致命的缺點。
至於題主用金屬與非金屬的概念套散熱性能並不合適。鍺雖屬金屬元素,但其導電性屬於半導體。
❹ 為什麼要融進矽片里,製造半導體直接2種金屬接觸不能形成PN結么
半導體PN結,其P區多數載流子為空穴,N區多數載流子是電子,當P區與N區相接觸的時候,P區空穴就會向N區擴散,N區電子就會向P區擴散,所以就會在接觸面上形成PN結,使得P區與N區之間形成勢壘,如此,PN結就具有了「單向導電性」。金屬中只有電子木有空穴,兩種金屬接觸當然就不能產生PN結了~~~~
當然,金屬直接與半導體接觸,能形成MIS結(金半結),這種結具有與PN結相似的性質,亦可用於半導體製造業。
❺ 為什麼半導體材料多採用硅而不是其他
一、解析原因
這與硅本身的原子結構等物理特性有關。一般來說,常溫下導電能力很強的物體稱為導體,導電能力很弱的物體稱為絕緣體,導電能力介於導體與絕緣體之間的稱為半導體,硅、鍺、砷化鎵等物體的導電能力介於導體與絕緣體之間,故稱為半導體。(並不像一樓說的硅長得像金屬又不是金屬所以叫半導體。。囧。。,石墨不是金屬但導電能力很強所以也是導體。。)
在半導體中摻入適量雜質(如硼、磷等),可大大提高半導體的導電能力,稱為摻雜半導體(不摻入任何雜質的半導體稱為本徵半導體),現在所用的電子元件中絕大多數(甚至全部)都是摻雜半導體
二、補充說明
1、
常溫下,
單質硅有兩種同素異形體,
一種為暗棕色無定形粉末,
可用鎂使二氧化硅還原
而得,性質比較活潑,能夠在空氣中燃燒,稱為無定形硅;另一種為性質穩定的結晶硅,呈
暗黑藍色,可用炭在電爐中使二氧化硅還原而得。
常溫下,固態質脆,熔點1687K(1414℃),沸點3173K(2900℃),摩爾體積12.06×10^-6m……3/mol,密度為2.33g/cm^3,本徵載流子濃度1.5×10^10cm^-3,電阻率為2300Ω·m。
2、
三、材料資源
1、
https://www..com/link?url=FyhLpFao9OPBHga_-JZnarLacUzHMoRKi_&ie=utf-8&f=8&tn=61089049_pg&wd=%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E7%A1%85%E8%83%BD%E5%BD%93%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93&inputT=4827&bs=%E7%A1%85%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93
2、http://wenku..com/link?url=Uz-sw8T6FZ0lSyitQ7GMsbz5vkOaP_yXLTmDy
❻ 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。
❼ 金屬硅為什麼是半導體...
這與硅本身的原子結構等物理特性有關。一般來說,常溫下導電能力很內強的物體稱為導體,導電能力很容弱的物體稱為絕緣體,導電能力介於導體與絕緣體之間的稱為半導體,硅、鍺、砷化鎵等物體的導電能力介於導體與絕緣體之間,故稱為半導體。(並不像一樓說的硅長得像金屬又不是金屬所以叫半導體。。囧。。,石墨不是金屬但導電能力很強所以也是導體。。)
在半導體中摻入適量雜質(如硼、磷等),可大大提高半導體的導電能力,稱為摻雜半導體(不摻入任何雜質的半導體稱為本徵半導體),現在所用的電子元件中絕大多數(甚至全部)都是摻雜半導體。
❽ 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。
❾ 為什麼選擇矽片做做晶元它的信息存儲原理是什麼
硅材料具有耐高溫和抗輻射性能較好,特別適宜製作大功率器件的特性而成為應用最多的一種半導體材料,集成電路半導體器件大多數是用硅材料製造的。硅在室溫的化學性質很穩定,且現在的矽片加工工藝,很容易制備大尺寸平整度在納米級水平的矽片,使得該方法有望用於信息存儲技術。
單晶硅:熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。單晶硅具有準金屬的物理性質,有較弱的導電性,其電導率隨溫度的升高而增加,有顯著的半導電性。
超純的單晶硅是本徵半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其導電的程度,而形成p型硅半導體;如摻入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高導電程度,形成n型硅半導體。
(9)矽片為什麼是半導體擴展閱讀:
硅有明顯的非金屬特性,可以溶於鹼金屬氫氧化物溶液中,產生(偏)硅酸鹽和氫氣。
硅原子位於元素周期表第IV主族,它的原子序數為Z=14,核外有14個電子。電子在原子核外,按能級由低硅原子到高,由里到外,層層環繞,這稱為電子的殼層結構。硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。
最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。
正因為硅原子有如此結構,所以有其一些特殊的性質:最外層的4個價電子讓硅原子處於亞穩定結構,這些價電子使硅原子相互之間以共價鍵結合,由於共價鍵比較結實,硅具有較高的熔點和密度;
化學性質比較穩定,常溫下很難與其他物質(除氟化氫和鹼液以外)發生反應;硅晶體中沒有明顯的自由電子,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。
❿ 為什麼硅是半導體
硅是半導體的原因:
硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。硅晶體中沒有明顯的自由電子,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。
簡介:
硅是一種化學元素,它的化學符號是Si,舊稱矽。原子序數14,相對原子質量28.0855,有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體,屬於元素周期表上第三周期,IVA族的類金屬元素。硅也是極為常見的一種元素,然而它極少以單質的形式在自然界出現,而是以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式,廣泛存在於岩石、砂礫、塵土之中。硅在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質量的26.4%,僅次於第一位的氧(49.4%)。
物理性質:
有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體。晶體硅為灰黑色,無定形硅為黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔點1410℃,沸點2355℃,晶體硅屬於原子晶體。不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和鹼液。硬而有金屬光澤。
晶胞類型:立方金剛石型;
晶胞參數:20℃下測得其晶胞參數a=0.543087nm;
顏色和外表: 深灰色、帶藍色調;
採用納米壓入法測得單晶硅(100)的E為140~150GPa;
電導率:硅的電導率與其溫度有很大關系,隨著溫度升高,電導率增大,在1480℃左右達到最大,而溫度超過1600℃後又隨溫度的升高而減小。
化學性質:
硅有明顯的非金屬特性,可以溶於鹼金屬氫氧化物溶液中,產生(偏)硅酸鹽和氫氣。
硅原子位於元素周期表第IV主族,它的原子序數為Z=14,核外有14個電子。電子在原子核外,按能級由低硅原子到高,由里到外,層層環繞,這稱為電子的殼層結構。硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。
正因為硅原子有如此結構,所以有其一些特殊的性質:最外層的4個價電子讓硅原子處於亞穩定結構,這些價電子使硅原子相互之間以共價鍵結合,由於共價鍵比較結實,硅具有較高的熔點和密度;化學性質比較穩定,常溫下很難與其他物質(除氟化氫和鹼液以外)發生反應;硅晶體中沒有明顯的自由電子,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質。
加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。
應用領域:
1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型半導體。p型半導體和n型半導體結合在一起形成p-n結,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極體、三極體、晶閘管、場效應管和各種集成電路(包括人們計算機內的晶元和CPU)都是用硅做的原材料。
2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。可應用於軍事武器的製造。第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時摩擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。
3、光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里,發生無數次全反射而向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話;而且它還不受電、磁的干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使21世紀人類的生活發生革命性巨變。
4、性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。
5、由於有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
6、硅可以提高植物莖稈的硬度,增加害蟲取食和消化的難度。盡管硅元素在植物生長發育中不是必需元素,但它也是植物抵禦逆境、調節植物與其他生物之間相互關系所必需的化學元素。