有个性的半导体——硅

2021-03-24 20:58
少儿科学周刊·少年版 2021年24期
关键词:绝缘体晶体管导体

你身边的大多数电子产品、光伏发电都离不开半导体,如计算机、移动电话、电视机以及测温设备等。

制造晶体管,为什么非要选择“硅”这种元素呢?

我们常见的材料有两种:一种是导体,像铜、铁等,能导电;还有一种是绝缘体,比如皮革、木头等,不能导电。其实,生活中还有一种材料,它的導电性能介于导体和绝缘体之间,人们把这种材料叫半导体材料,高纯的单晶硅就是一种重要的半导体材料。

硅晶体中没有明显的自由电子,能导电,但导电能力并不强,但是随着温度的提高,其导电能力会增加。往硅晶体中掺入某种杂质,也会使它的导电能力发生改变。

半导体的最大特色是它的导电性可以人为控制。晶体管就是利用半导体的这个特性,通过改变外部条件(例如温度),使晶体管开启或关断。

100亿个

一枚7nmEUV芯片上,晶体管多达100亿个。

8英寸

8英寸(200mm)、12英寸(300mm)是目前硅晶圆常见的直径尺寸。直径越大,最终单个芯片成本越低,但加工难度越高。

4688亿美元

2018年,全球芯片市场产值高达4688亿美元。

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