芯片的主要材料是硅。芯片原材料主要是硅,稀土也是芯片制作的一种重要的战略金属资源,氮化镓是第三代半导体的关键材料,硅锭经过横行切割后就得到了晶圆。
是它的本质特性决定的,硅是半导体材料。是应用它的主要原因。
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)。
在诸多的半导体材料中,人类最终选择了硅作为芯片的主要用材。
1、芯片的材质主要是硅,它的性质是可以做半导体。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。
2、而锗在一些方面不如硅好,所以就用硅了,通过氧化,掺入别的元素,还有光刻,就做成电子芯片了,而别的金属都做不到这一点。
3、但很重要的一点是硅是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。
电脑cpu属于是电脑上的核心零件, cpu用硅元素来做主要原料是因为它的稳定性比较高,不容易损坏。
多个晶体管产生的多个1与0的信号,这些信号被设定成特定的功能(即指令和数据),来表示或处理字母、数字、颜色和图形等。芯片加电以后,首先产生一个启动指令,来启动芯片,以后就不断接受新指令和数。
CPU的组成元素是硅。单晶硅在生产过程中,不管是采用直拉还是区熔,生长成的是单晶的圆柱,切片以后就是圆柱的横截面,圆的,再经过打磨、抛光、等一些工序处理就生产成了晶圆,另外圆型更容易使物质均匀分布。
1、硅元素价格低廉,几乎不存在成本问题。人类提纯硅的技术已经炉火纯青,现在提纯出来的硅纯度已经无限接近100%。硅元素不但无毒无害,还具有化学性质稳定的特性。
2、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,这就与硅的特性,往大了说是半导体的特性有关,而其他材料不具备这种特性。
3、电脑cpu属于是电脑上的核心零件, cpu用硅元素来做主要原料是因为它的稳定性比较高,不容易损坏。
1、(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9999999999%。
2、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,这就与硅的特性,往大了说是半导体的特性有关,而其他材料不具备这种特性。
3、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。
4、几乎不存在成本问题。人类提纯硅的技术已经炉火纯青,现在提纯出来的硅纯度已经无限接近100%。硅元素不但无毒无害,还具有化学性质稳定的特性。锗在75摄氏度以上高温中,导电率会出现不稳定的现象,不利于芯片的长期使用。
5、晶体硅是半导体,空穴导电原理,导电能力介于导体和绝缘体之间,所以电路中需要半导体做各种元件,比如很多种二极管等等。简单地说,如果电路中全是铜等金属,姑且不论完成各种功能,电路也会因为短路不成立的。