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硅片为什么是半导体

发布时间: 2021-03-13 22:58:03

❶ 为什么硅是半导体

1。硅是不导电的,所以不是导体!
2。硅在有意识的参杂后可以导电,硅的色泽等方面类似于金属;是一种类似金属而又不是金属的物体!
硅叫半导体材料,硅形成二极管,三极管等才叫半导体!

❷ 什么是硅片

硅片,是制作集成电路的重要材料,通过对硅片进行光刻、离子注入等手段,可以制成各种半导体器件。

用硅片制成的芯片有着惊人的运算能力。科学技术的发展不断推动着半导体的发展。自动化和计算机等技术发展,使硅片(集成电路)这种高技术产品的造价已降到十分低廉的程度。这使得硅片已广泛应用于航空航天、工业、农业和国防,甚至悄悄进入每一个家庭。

地壳中含量达25.8%的硅元素,为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。由于硅元素是地壳中储量最丰富的元素之一,对太阳能电池这样注定要进入大规模市场(mass market)的产品而言,储量的优势也是硅成为光伏主要材料的原因之一。

(2)硅片为什么是半导体扩展阅读:

硅片制成的芯片是有名的“神算子”,有着惊人的运算能力。无论多么复杂的数学问题、物理问题和工程问题,也无论计算的工作量有多大,工作人员只要通过计算机键盘把问题告诉它,并下达解题的思路和指令,计算机就能在极短的时间内得出答案。

微电子芯片进入医学领域,使古老的医学青春焕发,为人类的医疗保健事业不断创造辉煌。

微电子芯片的“魔力”还在于,它可以使盲人复明,聋人复聪,哑人说话和假肢能动,使全世界数以千万计的残疾者得到光明和希望。

❸ 为什么现在的半导体元件用的都是硅

早年或最初的半导体材料都是用锗。如我国锗类晶体管就是3A系列和3B系列。二极管是回答2A系列。上世纪6,7十年代有半导体收音机基本上都是锗材料。
锗材料的致命弱点就是温度稳定性很差。三极管漏电流很大,门限电压很低0.1V左右。当大规模集成电路时。这些都是致命的缺点。
至于题主用金属与非金属的概念套散热性能并不合适。锗虽属金属元素,但其导电性属于半导体。

❹ 为什么要融进硅片里,制造半导体直接2种金属接触不能形成PN结么

半导体PN结,其P区多数载流子为空穴,N区多数载流子是电子,当P区与N区相接触的时候,P区空穴就会向N区扩散,N区电子就会向P区扩散,所以就会在接触面上形成PN结,使得P区与N区之间形成势垒,如此,PN结就具有了“单向导电性”。金属中只有电子木有空穴,两种金属接触当然就不能产生PN结了~~~~

当然,金属直接与半导体接触,能形成MIS结(金半结),这种结具有与PN结相似的性质,亦可用于半导体制造业。

❺ 为什么半导体材料多采用硅而不是其他

一、解析原因

这与硅本身的原子结构等物理特性有关。一般来说,常温下导电能力很强的物体称为导体,导电能力很弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。。囧。。,石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。。)
在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体

二、补充说明

1、

常温下,

单质硅有两种同素异形体,

一种为暗棕色无定形粉末,

可用镁使二氧化硅还原

而得,性质比较活泼,能够在空气中燃烧,称为无定形硅;另一种为性质稳定的结晶硅,呈

暗黑蓝色,可用炭在电炉中使二氧化硅还原而得。

常温下,固态质脆,熔点1687K(1414℃),沸点3173K(2900℃),摩尔体积12.06×10^-6m……3/mol,密度为2.33g/cm^3,本征载流子浓度1.5×10^10cm^-3,电阻率为2300Ω·m。

2、

三、材料资源

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 什么是半导体 为什么芯片要用半导体做

材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。

❼ 金属硅为什么是半导体...


这与硅本身的原子结构等物理特性有关。一般来说,常温下导电能力很内强的物体称为导体,导电能力很容弱的物体称为绝缘体,导电能力介于导体与绝缘体之间的称为半导体,硅、锗、砷化镓等物体的导电能力介于导体与绝缘体之间,故称为半导体。(并不像一楼说的硅长得像金属又不是金属所以叫半导体。。囧。。,石墨不是金属但导电能力很强所以也是导体。。)
在半导体中掺入适量杂质(如硼、磷等),可大大提高半导体的导电能力,称为掺杂半导体(不掺入任何杂质的半导体称为本征半导体),现在所用的电子元件中绝大多数(甚至全部)都是掺杂半导体。

❽ 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。

❾ 为什么选择硅片做做芯片它的信息存储原理是什么

硅材料具有耐高温和抗辐射性能较好,特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料,集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。硅在室温的化学性质很稳定,且现在的硅片加工工艺,很容易制备大尺寸平整度在纳米级水平的硅片,使得该方法有望用于信息存储技术。

单晶硅:熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。

超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。

(9)硅片为什么是半导体扩展阅读:

硅有明显的非金属特性,可以溶于碱金属氢氧化物溶液中,产生(偏)硅酸盐和氢气。

硅原子位于元素周期表第IV主族,它的原子序数为Z=14,核外有14个电子。电子在原子核外,按能级由低硅原子到高,由里到外,层层环绕,这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子,第二层有8个电子,达到稳定态。

最外层有4个电子即为价电子,它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。

正因为硅原子有如此结构,所以有其一些特殊的性质:最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构,这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合,由于共价键比较结实,硅具有较高的熔点和密度;

化学性质比较稳定,常温下很难与其他物质(除氟化氢和碱液以外)发生反应;硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。

❿ 为什么硅是半导体

硅是半导体的原因:
硅原子的核外电子第一层有2个电子,第二层有8个电子,达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子,它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。

简介:
硅是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.0855,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%)。
物理性质:
有无定形硅和晶体硅两种同素异形体。晶体硅为灰黑色,无定形硅为黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔点1410℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体。不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液。硬而有金属光泽。
晶胞类型:立方金刚石型;
晶胞参数:20℃下测得其晶胞参数a=0.543087nm;
颜色和外表: 深灰色、带蓝色调;
采用纳米压入法测得单晶硅(100)的E为140~150GPa;
电导率:硅的电导率与其温度有很大关系,随着温度升高,电导率增大,在1480℃左右达到最大,而温度超过1600℃后又随温度的升高而减小。
化学性质:
硅有明显的非金属特性,可以溶于碱金属氢氧化物溶液中,产生(偏)硅酸盐和氢气。
硅原子位于元素周期表第IV主族,它的原子序数为Z=14,核外有14个电子。电子在原子核外,按能级由低硅原子到高,由里到外,层层环绕,这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子,第二层有8个电子,达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子,它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。
正因为硅原子有如此结构,所以有其一些特殊的性质:最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构,这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合,由于共价键比较结实,硅具有较高的熔点和密度;化学性质比较稳定,常温下很难与其他物质(除氟化氢和碱液以外)发生反应;硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用,也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中,可溶于碱溶液中,并有氢气放出,形成相应的碱金属硅酸盐溶液,于赤热温度下,与水蒸气能发生作用。
应用领域:
1、高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型半导体。p型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管、场效应管和各种集成电路(包括人们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。
2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。可应用于军事武器的制造。第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。
3、光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纤维。激光可在玻璃纤维的通路里,发生无数次全反射而向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话;而且它还不受电、磁的干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使21世纪人类的生活发生革命性巨变。
4、性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。
5、由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。
6、硅可以提高植物茎秆的硬度,增加害虫取食和消化的难度。尽管硅元素在植物生长发育中不是必需元素,但它也是植物抵御逆境、调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。

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