芯片和玻璃的共同原料
芯片的原材料是晶圓,而晶圓的成分是硅。沙子的主要化學成分是二氧化硅,玻璃和晶圓的主要化學成分也是二氧化硅。但不同之處在於,玻璃是多晶硅,高温加熱沙子可以得到多晶硅。而晶圓是單晶硅,如果用沙子做還需要進一步將多晶硅變為單晶硅。
硅材料到底是什麼,又為什麼能被用來製造芯片呢
首先我們要明白的是,硅材料並不是直接就能跳到芯片這一步,硅是由石英沙所精練出來的硅元素,硅元素質子數比鋁元素多一個,比磷元素少一個,它不僅是現代電子計算器件的物質基礎,也是人們尋找外星生命的基本可能元素之一。通常,我們在對硅元素進行提純煉化(99.999%)後,就可以將其製造成為硅晶棒,再將硅晶棒進行切片,得到的就是晶圓了。切割出來的晶圓越薄,芯片製造的成本就越低,但是對芯片工藝的要求也更高。
將粉碎的冶金級硅與氣態氯化氫進行氯化反應,生成液態的硅烷,然後通過蒸餾和化學還原工藝,得到了高純度的多晶硅,其純度高達99.999999999%,成為電子級硅。
芯片和玻璃的共同原料
玻璃和芯片的主要原料都是硅,這兩種材料上的硅完全不同:
一是純度不同
二是結晶不同。芯片的硅是單晶硅。
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