制造硅芯片的半导体是什么
① 为什么制造硅芯片必须使用高纯硅
纯硅内载流子只能靠热激发,常温下载流子浓度很低,导电性能极差。
一般都回在高纯硅内注入磷或者硼答等三价或者五价元素制做n型或p型半导体。
为什么不用低纯度的?因为低纯度的内部杂质不明。本身含三价元素,你把五价的参进去就中和了,导电性不升反降。或者杂质太多,丧失单向导电性。总之,性能不明。
所以需要高纯硅
摘自果壳问答
② 为什么芯片要用硅作为半导体材料,而不用其他的
理论上所有半导体都可以作为芯片材料,但是硅的性质稳定、容易提纯、储存量巨大等等性质,是所有半导体材料中,最适合做芯片的。
在晶体管(二极管、三极管等等)未发明之前,初期电子计算机使用的是电子管,但是电子管体积巨大、功耗高、寿命短;人类第一台电子计算机使用18000个电子管,重30吨,占地150平方米,耗电功率高达150千瓦,但是其运算能力远远赶不上如今的一台掌上计算机。
其中硅因为拥有众多优良特性,使得硅成为芯片的主要材料:
(1)硅元素的含量巨大,地球元素中仅次于氧元素(地球元素含量排行:氧>硅>铝>铁>钙>钠>钾……)。
(2)硅元素提纯技术成熟,制作成本低,最初晶体管使用锗作为芯片材料,是因为当初硅元素的提纯技术不成熟,如今硅的提纯可以达到99.999999999%。
(3)硅元素的性质稳定,包括化学性质和物质性质,比如锗做成晶体管,当温度达到75℃以上时,其导电率有较大变化,而且做成PN结后锗的反向漏电流比硅大,这对芯片的稳定性非常不利。
(4)硅本身是无毒无害的物质,我们常见的很多石头都含有二氧化硅(SiO2)。
③ 芯片是用什么材料用什么工具制造的
如果说因为2018年的中兴事件,让大家知道发展中国芯是迫在眉睫的事情,那么2019年的华为事件,更是让大家意识到了芯片被卡是一件多么严峻的事情。
而2020年的芯片禁令升级明白,其实中国芯要发展,可不仅仅是解决芯片本身的问题,而是要差不多要解决整个产业链的问题,从材料到设备、再到软件,都要解决,才能不被卡脖子。
而仔细分析整个芯片产业链,其实我们发现最重要的是两座大山,解决好了这两座大山,基本上就解决了所有的问题了。
第一座大山是原材料,就拿生产芯片的硅来讲,需要9个9纯度的硅,目前国内拥有这种技术的不多,主要靠进口,并且是从日本进口,日本企业的份额高达75%+,再拿光刻胶来讲,也主要从日本进口。
其实不只是硅、光刻胶这些材料,在整个半导体材料领域,日本都是占统治地位,按照网上的说法,半导体领域一共19种核心材料,日本有14种份额超50%。
虽然日本没有卡中国的脖子,但去年可是卡过韩国的,难保以后会不会拿这个来作文章,所以还是自己掌握比较好。
第二座大山则是设备、软件等。软件就如EDA等工业软件,美国处于统治地位,matlab、CAD等等这些软件,得看美国的。
同时像光刻机虽然荷兰最强,但也得看美国的,另外全球10大半导体设备厂商中,美国有4家,占了全球50%左右的份额,尤其在沉积、刻蚀、离子注入、CMP、匀胶显影等领域,美国技术领先。
而今年的芯片禁令升级,美国更是要求全球所有合作美国设备的芯片厂商,向华为提供产品时,需要美国的许可证,凭的就是美国在半导体设备上的统治地位。
④ 超纯硅制造的单晶硅制造芯片
A、钠钾合金为液态复,可作制快中子反应堆作热交换剂,故A正确;
B、硅是半导体,所以硅可用于制造芯片,故B正确;
C、利用二氧化碳制造全降解塑料,减少了二氧化碳的排放,可以缓解温室效应,故C正确;
D、氯气是有毒气体,但可以合成药物所需的化合物,能用于药物的合成,故D错误;
故选D.
⑤ 东岳硅材的硅是用于制造半导体芯片吗
山东东岳有机硅材料股份有限公司,简称东岳硅材,是一家专注于有机硅材料研发、销售的企业专,成立于2006年公属司,主要产品包括硅橡胶、硅油、气相白炭黑等有机硅下游深加工产品以及有机硅中间体等。该公司产品不用于制造半导体芯片。
⑥ 为什么芯片一般用硅制成
硅并不是地球上唯一的半导体元素,甚至算不上是最好的。但很重要的一点版是硅是权一种非常丰富的元素。在地球上的每一个地方硅都可以很轻松地获得,并不需要特定的矿厂。而且经过了几十年技术的发展,硅的处理工艺已经发展成熟,人类已经可以可以在工厂中生产近乎完美的硅晶体。这些硅晶体相对于硅就等于是砖石相对于碳。
所以硅就当之无愧地成为了现代计算机芯片的基础。工厂生产好的硅晶体再经过切片处理变成晶圆,然后在经过蚀刻等等多项工艺流程最终制成我们可以使用的芯片。
⑦ 为何芯片要用硅作为半导体材料,怎么不用其他的
理论上所有半导体都可以作为芯片材料,但是硅的性质稳定、容易提纯、储存量巨大等等性质,是所有半导体材料中,最适合做芯片的。
在晶体管(二极管、三极管等等)未发明之前,初期电子计算机使用的是电子管,但是电子管体积巨大、功耗高、寿命短;人类第一台电子计算机使用18000个电子管,重30吨,占地150平方米,耗电功率高达150千瓦,但是其运算能力远远赶不上如今的一台掌上计算机。
其中硅因为拥有众多优良特性,使得硅成为芯片的主要材料:
(1)硅元素的含量巨大,地球元素中仅次于氧元素(地球元素含量排行:氧>硅>铝>铁>钙>钠>钾……)。
(2)硅元素提纯技术成熟,制作成本低,最初晶体管使用锗作为芯片材料,是因为当初硅元素的提纯技术不成熟,如今硅的提纯可以达到99.999999999%。
(3)硅元素的性质稳定,包括化学性质和物质性质,比如锗做成晶体管,当温度达到75℃以上时,其导电率有较大变化,而且做成PN结后锗的反向漏电流比硅大,这对芯片的稳定性非常不利。
(4)硅本身是无毒无害的物质,我们常见的很多石头都含有二氧化硅(SiO2)。
⑧ 什么是半导体 为什么芯片要用半导体做
我想你是要问芯片应用了半导体的什么性质了吧,由于半导体可以进行不同版掺杂性形成pn结,使其具有权整流特性实现电路的与或非门,即逻辑表达。
对于集成电路来讲,最底下的一层叫衬底(一般为P型半导体),是参与集成电路工作的。拿cmos工艺来讲,N沟道mos的p型衬底都是连在一起的,都是同一个衬底。(一般的电路中的绝缘体,只是一个载体,它起到支撑和绝缘的作用。)
再形象一点,就是,集成电路是一些电子元器件加连线构成,没有绝缘体充当绝缘和支撑。它通过加反偏和其他的技术来实现隔离(如器件二极管、三极管、场效应管)。
理解有限,希望你能满意。
⑨ 各位大侠我想问一下,为什么制造芯片的底一定要用到硅,找个塑料壳或别的东西代替
楼主问题的关键在于为什么制造芯片要采用“硅”而不是其他材料,专这就与硅的特性,往大了说是属半导体的特性有关,而其他材料不具备这种特性。
那半导体有什么特性是制造计算机芯片所需要的呢?众所周知,计算机语言是一种二进制语言,简单来说就是由0与1,是与否,与门与非门组成的语言,而半导体材料可以进行不同掺杂性形成pn结,使其具有整流特性实现电路的与或非门,即逻辑表达。其他材料则不能很好的实现或无法实现这一特性。这就是为什么制造芯片要采用硅而非其他材料了。
⑩ 芯片,半导体和集成电路的区别
1、分类不同
芯片在电子学中是一种把电路小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在消费电子、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用。
集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起。
2、特点不同
芯片将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜集成电路。另有一种厚膜集成电路是由独立半导体设备和被动组件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。
集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。
3、功能不同
芯片晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。
半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体主要运用在收音机、电视机和测温上。半导体是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料。从
集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。