本文主要介紹制造芯片的主要物質(zhì)(制造芯片的主要設(shè)備),下面一起看看制造芯片的主要物質(zhì)(制造芯片的主要設(shè)備)相關(guān)資訊。
導(dǎo)讀轉(zhuǎn)眼間,中秋國慶假期即將結(jié)束。為了不給高速公路添堵,易建軍一直待在家里,也算是對假期的貢獻。然而,這個假期真的不太平。除了美國總統(tǒng)大選,諾貝爾獎?wù)陉懤m(xù)頒發(fā),最大的新聞與科技有關(guān),除了蘋果 s預(yù)定10月14日發(fā)布的iphone12,是我們國產(chǎn)手機品牌,其出貨量已經(jīng)占到了全球的半壁江山。但是網(wǎng)友們不高興的是,除了華為 s的麒麟芯片,這是國產(chǎn)的,其他品牌都成了國外的組裝廠。芯片真的很難造嗎?下面劍君就帶大家分析一下制作芯片的基本材料——硅(si)。
從沙子中提取的貴重硅如上所述,硅是目前制作芯片的主要半導(dǎo)體材料,硅在很多普通沙子中以二氧化硅(sio2 _ 2)的形式存在。
硅以二氧化硅(sio2)的形式存在于許多沙子中
而制作芯片的硅原料對硅的純度要求很高,要達到99.9999%,也就是說,一百萬個硅原子中最多只能有一個雜質(zhì)原子。在如此高的要求下,硅原料只能提純多次。說到的硅精煉,就不得不提到被譽為“第一煉硅專家”的林蘭英教授半導(dǎo)體之母。她是我國微電子學(xué)和光電子學(xué)的奠基人之一,20世紀(jì)50年代為我國成功研制出第一顆硅單晶、第一顆無位錯硅單晶和第一臺高壓單晶爐??梢哉f,許多電子器件的半導(dǎo)體材料,如我們后來使用的收音機,都得益于林教授 的研究成果。
四價元素半導(dǎo)體材料硅硅(si)是四價元素,也就是說它的原子核最外層有四個電子,如下圖所示。
硅原子示意圖
經(jīng)過一系列的提煉,單晶硅材料的結(jié)構(gòu)是比較穩(wěn)定的,因為一個原子的最外層電子和另一個原子的最外層電子形成了電子對,稱為共價鍵,如下圖所示。
共價鍵
摻入一些元素,硅可以根據(jù)人自動進行電流開關(guān)工作。;的愿望。
在某些條件下,半導(dǎo)體材料可能帶電,也可能不帶電。要達到人們想要的,一般是在硅材料中再加入一種元素,達到電流控制的目的。
例如,當(dāng)加入五價元素磷(p)時,磷的外層有五個電子,即比硅多一個電子。當(dāng)磷摻雜到硅中時,硅中的自由電子數(shù)量可以增加。這種半導(dǎo)體材料被稱為n型半導(dǎo)體。因為它可以增加自由電子的數(shù)量,所以它也可以減少硅原子中的自由電子的數(shù)量。比如加入三價元素硼(b),可以從硅原子中獲得一個電子,從而使硅原子失去一個電子。這種材料被稱為p型半導(dǎo)體。當(dāng)這兩種不同的摻雜半導(dǎo)體放在一起時,變成了pn結(jié),再加上導(dǎo)線、外殼等等就可以封裝成各種晶體管。
芯片(集成電路)
這樣,我們可以通過改變外部條件(如電壓)來打開或關(guān)閉pn結(jié)。當(dāng)許多pn結(jié)聚集在一起,就成了集成電路。根據(jù)一定的設(shè)計要求,可以達到傳遞指令信息的目的。
標(biāo)簽
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人們越來越關(guān)注半導(dǎo)體材料。改變或?qū)ふ腋玫脑牧峡赡苁菍崿F(xiàn)自主芯片制造的好方法。
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