① 為何晶元要用硅作為半導體材料,怎麼不用其他的
理論上所有半導體都可以作為晶元材料,但是硅的性質穩定、容易提純、儲存量巨大等等性質,是所有半導體材料中,最適合做晶元的。
在晶體管(二極體、三極體等等)未發明之前,初期電子計算機使用的是電子管,但是電子管體積巨大、功耗高、壽命短;人類第一台電子計算機使用18000個電子管,重30噸,佔地150平方米,耗電功率高達150千瓦,但是其運算能力遠遠趕不上如今的一台掌上計算機。
其中硅因為擁有眾多優良特性,使得硅成為晶元的主要材料:
(1)硅元素的含量巨大,地球元素中僅次於氧元素(地球元素含量排行:氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀……)。
(2)硅元素提純技術成熟,製作成本低,最初晶體管使用鍺作為晶元材料,是因為當初硅元素的提純技術不成熟,如今硅的提純可以達到99.999999999%。
(3)硅元素的性質穩定,包括化學性質和物質性質,比如鍺做成晶體管,當溫度達到75℃以上時,其導電率有較大變化,而且做成PN結後鍺的反向漏電流比硅大,這對晶元的穩定性非常不利。
(4)硅本身是無毒無害的物質,我們常見的很多石頭都含有二氧化硅(SiO2)。
② 半導體器件及矽片的存放環境——溫度與濕度
這個溫度是錯不了25度,濕度的話我們這邊么這麼多講究
③ 半導體 硅 是什麼時候發現的
1823年,瑞典化學家貝采利烏斯首次分離出硅元素,並將硅在氧氣中燃燒生成二氧化硅,確定硅為一種元素
④ 為什麼晶元要用硅作為半導體材料,而不用其他的
理論上所有半導體都可以作為晶元材料,但是硅的性質穩定、容易提純、儲存量巨大等等性質,是所有半導體材料中,最適合做晶元的。
在晶體管(二極體、三極體等等)未發明之前,初期電子計算機使用的是電子管,但是電子管體積巨大、功耗高、壽命短;人類第一台電子計算機使用18000個電子管,重30噸,佔地150平方米,耗電功率高達150千瓦,但是其運算能力遠遠趕不上如今的一台掌上計算機。
其中硅因為擁有眾多優良特性,使得硅成為晶元的主要材料:
(1)硅元素的含量巨大,地球元素中僅次於氧元素(地球元素含量排行:氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀……)。
(2)硅元素提純技術成熟,製作成本低,最初晶體管使用鍺作為晶元材料,是因為當初硅元素的提純技術不成熟,如今硅的提純可以達到99.999999999%。
(3)硅元素的性質穩定,包括化學性質和物質性質,比如鍺做成晶體管,當溫度達到75℃以上時,其導電率有較大變化,而且做成PN結後鍺的反向漏電流比硅大,這對晶元的穩定性非常不利。
(4)硅本身是無毒無害的物質,我們常見的很多石頭都含有二氧化硅(SiO2)。
⑤ 硅是半導體
半導體硅
質量符合半導體器件要求的硅材料。包括多晶硅、單晶硅、硅晶片(包括切片、磨片、拋光片)、外延片、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜等。
⑥ 半導體硅能回收嗎
有回收價值,目前的主要用途之一是作為
太陽能電池
的原材料,因為太陽能級硅材料的純度要求比半導體硅的純度要低,所以不需要另外再提純。
⑦ 半導體硅是如何儲存信息的
不管你是否用過3.5英寸或5.25英寸的軟盤,在塑料套里的軟盤著起來和用起來都很像唱片、錄音帶或錄像帶。只不過唱片、錄音帶或錄像帶保存的是音樂、影像,而軟盤存儲的是信息或數據。
製作軟盤的特殊材料可以使信息磁化。因為磁體有庫已北極,存儲在磁碟上的信息被磁化成北或南兩個方向。也就是說,信息基本上是以坐標形式存儲在磁碟上,就像地球儀上的坐標。
信息在磁碟上以極小的顆粒形式存儲,這些顆粒被交替磁化為南、北方向。軟盤驅動器能把軟盤上所載有的信息——即這些被磁化的顆粒翻譯成開或關,使計算機通過開關轉換實現信息處理。驅動器像唱機一樣以一定速度轉動磁碟。唱機有一個移動的、可從唱片獲取信息的臂,軟盤驅動器也有一個移動的、可從磁碟獲取信息的讀/寫頭。但是,與唱機臂不同,讀/寫頭實際上並不接觸磁碟,而是按某個方向磁化磁碟表面的那些顆粒。
硬碟驅動器的工作原理也大致如此。它密封在計算機裡面的一個特別的盒子里,像軟盤驅動器轉動磁碟一樣,它轉動金屬磁碟,但速度要快得多。這就是為什麼在硬碟上存取信息或調用程序要比在軟盤上快得多。
你把磁鐵靠近過指南針嗎?
當你這樣做時,指南針並不指向北方,而是指向磁鐵。把磁鐵靠近一個無關緊要的軟盤,軟盤上磁化的小顆粒會被弄亂。當你試圖再使用這個軟盤時,你可能已經無法讀出它上面的信息或存儲更多的信息了。
⑧ 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。
⑨ 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,達回到穩定態。最外層答有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,所以具半導體性質。
(9)硅半導體保存年限擴展閱讀:
硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎,那麼硅對於地殼來說,佔有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含硅的岩石層構成的。這些岩石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。長石、雲母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。
⑩ 半導體測試機折舊年限為何是6年
《中華人民共復和國企業所得稅法制實施條例》第六十條規定: 除國務院財政、稅務主管部門另有規定外,固定資產計算折舊的最低年限如下:
(一)房屋、建築物,為20年;
(二)飛機、火車、輪船、機器、機械和其他生產設備,為10年;
(三)與生產經營活動有關的器具、工具、傢具等,為5年;
(四)飛機、火車、輪船以外的運輸工具,為4年;
(五)電子設備,為3年。