半导体到底是什么

半导体是通常由硅组成的材料产品，其导电性比玻璃之类的绝缘体高，但比铜或铝之类的纯导体导电性低。

半导体可以通过引入杂质（称为掺杂）来改变其导电性和其他性能，以满足其所驻留的电子组件的特定需求。半导体也被称为半导体或芯片，它可以在数千种产品中找到，例如计算机，智能手机，设备，游戏硬件和医疗设备。

半导体的用途

半导体在现实生活中会被制作成部件集成电路等等，在工业中扮演着重要的角色。目前在电子技术方面也得到了广泛的使用，当然半导体材料器件、集成电路在生产科研方面已经为电子工业创造了很好的领域。

而在线如今新产品的研制方面也会存在众多的功效，比如半导体直接制作成电路，所谓半导体就是指在常温的情况下处于导电和绝缘体之间的材料。

iphone12搭载了5纳米工艺的手机处理器苹果A14，这款处理器集成了118亿个晶体管。而一款手机处理器芯片的大小，比大拇指的指甲盖大不了多少。

那么小的芯片，真的能装下上百亿个晶体管吗？

纳米（nm）是长度单位，一纳米等于10的负9次方米，是一个非常小的长度单位。珠穆朗玛峰高8848米，它的百万分之一，仅相当于一本书的厚度。而1纳米相当于一毫米的百万分之一。单个细菌人肉眼是看不见的，因为它的直径在微米级别，而1纳米是1微米的千分之一。

氢原子是原子中最小的，它的半径大约是0.037纳米，13个氢原子排成一条线的长度大约等于1纳米。现在的手机cpu是硅基芯片，而硅原子的直径为0.234nm，4个硅原子排排坐就有1纳米的长度。

1纳米这么小，那么在一款小小的手机芯片上集成100亿个晶体管，就很好理解了，是可以做到的。

世界上第1台电脑埃尼阿克出现的时候，体积比一个房间还大。1958年杰克·基尔比发明了基于锗的集成电路，后面罗伯特·诺伊思发明了基于硅的集成电路。工程师们直接将晶体管制作在一片硅晶片上，微电路（芯片）随之诞生。为了降低功耗和提高性能，集成电路的晶体管数量越来越多，元器件也被做的越来越小。

现在芯片制造工艺早已从微米时代进入了纳米时代。手机和电脑的cpu就是集成度最高的芯片。现在一块手机cpu的面积大约在100平方毫米左右，而一平方毫米至少可以集成1000万个晶体管。

随着微电子技术的提高，仅仅几年的时间，硅基芯片制造工艺就从几十纳米进入了几纳米时代。目前集成电路的制造工艺已经达到了5纳米水平，苹果A14处理器就使用了台积电的5纳米制造工艺。不过元器件的尺度已经快接近极限了，要想提高芯片的性能，就只能另寻它法，比如碳基半导体。

纳米技术是研究结构尺寸在1~100纳米范围内材料的性质和应用，是上世纪90年代初迅速发展起来的，距今不过30年。纳米技术的概念最早是物理学家理查德·费曼于1959年提出来的。直到1981年，科学家们发明了扫描隧道显微镜，才拥有了目睹纳米尺度下原子、分子的能力，后面还拥有了 *** 控单个原子的能力。

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半导体（semiconductor）指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

发现历史：

1833年，英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。

不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特性。

以上内容参考：百度百科——半导体

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