① 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)。
② 半导体器件及硅片的存放环境——温度与湿度
这个温度是错不了25度,湿度的话我们这边么这麼多讲究
③ 半导体 硅 是什么时候发现的
1823年,瑞典化学家贝采利乌斯首次分离出硅元素,并将硅在氧气中燃烧生成二氧化硅,确定硅为一种元素
④ 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)。
⑤ 硅是半导体
半导体硅
质量符合半导体器件要求的硅材料。包括多晶硅、单晶硅、硅晶片(包括切片、磨片、抛光片)、外延片、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜等。
⑥ 半导体硅能回收吗
有回收价值,目前的主要用途之一是作为
太阳能电池
的原材料,因为太阳能级硅材料的纯度要求比半导体硅的纯度要低,所以不需要另外再提纯。
⑦ 半导体硅是如何储存信息的
不管你是否用过3.5英寸或5.25英寸的软盘,在塑料套里的软盘着起来和用起来都很像唱片、录音带或录像带。只不过唱片、录音带或录像带保存的是音乐、影像,而软盘存储的是信息或数据。
制作软盘的特殊材料可以使信息磁化。因为磁体有库已北极,存储在磁盘上的信息被磁化成北或南两个方向。也就是说,信息基本上是以坐标形式存储在磁盘上,就像地球仪上的坐标。
信息在磁盘上以极小的颗粒形式存储,这些颗粒被交替磁化为南、北方向。软盘驱动器能把软盘上所载有的信息——即这些被磁化的颗粒翻译成开或关,使计算机通过开关转换实现信息处理。驱动器像唱机一样以一定速度转动磁盘。唱机有一个移动的、可从唱片获取信息的臂,软盘驱动器也有一个移动的、可从磁盘获取信息的读/写头。但是,与唱机臂不同,读/写头实际上并不接触磁盘,而是按某个方向磁化磁盘表面的那些颗粒。
硬盘驱动器的工作原理也大致如此。它密封在计算机里面的一个特别的盒子里,像软盘驱动器转动磁盘一样,它转动金属磁盘,但速度要快得多。这就是为什么在硬盘上存取信息或调用程序要比在软盘上快得多。
你把磁铁靠近过指南针吗?
当你这样做时,指南针并不指向北方,而是指向磁铁。把磁铁靠近一个无关紧要的软盘,软盘上磁化的小颗粒会被弄乱。当你试图再使用这个软盘时,你可能已经无法读出它上面的信息或存储更多的信息了。
⑧ 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。
⑨ 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,达回到稳定态。最外层答有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,所以具半导体性质。
(9)硅半导体保存年限扩展阅读:
硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础,那么硅对于地壳来说,占有同样的位置,因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类;水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。
⑩ 半导体测试机折旧年限为何是6年
《中华人民共复和国企业所得税法制实施条例》第六十条规定: 除国务院财政、税务主管部门另有规定外,固定资产计算折旧的最低年限如下:
(一)房屋、建筑物,为20年;
(二)飞机、火车、轮船、机器、机械和其他生产设备,为10年;
(三)与生产经营活动有关的器具、工具、家具等,为5年;
(四)飞机、火车、轮船以外的运输工具,为4年;
(五)电子设备,为3年。