半导体行业使用的气体具体用途是什么

做Si集成电路的fab里，你列举的这些都用的到。

硅烷和笑气，长氧化硅时候用。

HCL:清洗wafer的时候用。

CF4:蚀刻Si和氧化硅的时候用。

SF6:蚀刻Si的时候用。

其他还有BCl3, Cl2, Ar差不多都是蚀刻的使用。

这是在看到《烈火战车2》，给你粘贴来的

What's N2O？！

俗称「笑气」的氧化亚氮(或一氧化二氮)是一种惰性气体，分子结构为N2O，主要用於医疗用途。18世纪末期，英国

科学家Joseph Priestley发现了这种气体，19世纪初期被发现具有麻醉作用，直到1840年开始，才有牙医师用於减轻

拔牙病患的疼痛，在医学临床上至今笑气的使用已超过150年！近代，开始广泛使用高纯度笑气於高精密半导体工业

制造中。

N2O之所以称为「笑气」(laughing gas；学名Nitrous Oxide)，因为吸入后会使人产生精神愉快、充满喜悦的感觉；所

以早期欧洲也人称为「天堂的气体」。20世纪中期，由於笑气的取得容易，且对呼吸道无刺激性、易吸入，加上无色、

无味或略带甜味，在Pub、Night Club等狂欢的场合，更有不少人用它助兴。

笑气使用於引擎，是在二次世界大战时的德军，当时德国空军在飞机燃料中加入笑气助燃，让d药用尽的战斗机能迅速

逃离战场、平安归来，因此欧美各国遂将其利用在汽车引擎中藉以提升动力，如今笑气在国外，尤其是Drag直线加速中

，几乎已经成为标准配备了！

笑气助燃的特性

由於笑气为氧气与氮气所结合，属於不易燃烧的惰性气体，在高温下才会分解还原成氧气和氮气，但有助燃效果的仅有

氧气！但为何不直接导入氧气呢？因为氧气为极度活泼的气体，燃点低、燃烧威力强大，如果没有其他物质存在，导入

引擎的纯氧气会使引擎爆炸！

笑气助燃的原理

笑气导入引擎其实是增加燃料来提升引擎输出，之所以用笑气，是要藉由笑气内所含的氧气来提升燃烧效率，因为氧气

是极度活泼的气体，所有物质燃烧都需要氧气，燃烧室内的混合气也不例外，由於空气中的含氧量仅为20％，因此当空

气进入引擎与燃料混合后，燃料的比例不可过高，所能提供的爆炸威力有限，不过，当笑气导入引擎后，燃烧室的高温

会让笑气还原成氧气与氮气，此时含氧量提高，再加上多喷的燃料，藉此提升爆炸威力，产生更大的动力。笑气所含的

氮气本属於安定且不可燃烧的惰性气体，导入引擎有降温、稳定燃烧的作用。笑气的点燃并不是以引擎的点火系统来执

行，而是当我们将笑气导入燃烧室时，燃烧室的温度皆达6?700℃以上，笑气就藉由高温而分解成氧气与氮气，此时氧

气与额外加入的燃料(汽油)同样因高温自动点燃，利用二次燃烧的效果来提升引擎的动力输出。

不过，当笑气导入引擎的同时，由於含氧量提高，必须提供相对的燃料，通常安装的笑气系统都是套装的，依照引擎排

气量的多寡选择不同的套件，基本上，1.6升的引擎上限为55ps，而2.0升引擎上限为100ps，这是经过公式计算得来的

，所以排气量与可承受笑气系统的上限成正比。由於燃烧室容积限制，导入过多的笑气会造成温度过低、无法点燃，容

易造成排气管回火、甚自从香菇头炸出来，这都不是安全的现象。

乾式湿式大不同

笑气系统尚可分为乾式与湿式，差别在於喷嘴不同、笑气膨胀的地方不同。乾式系统的喷嘴为单孔式，单纯喷射气体，

套件中仅有一颗电磁阀，同时控制笑气喷嘴与汽油压力调节阀，藉由提高汽油压力来供给笑气喷射时足够的燃料；而湿

式系统的喷嘴为「Y」字型，同时喷射燃料与笑气，所以必须由二颗电磁阀来分别控制油料与笑气的开启。此外，二种

系统在填充时都采用液态N2O，不同的是乾式系统中的液态N2O於钢瓶内就已进行膨胀转为气体，故喷嘴喷出的是气体

；而湿式系统的液态N2O则是在进气歧管内进行膨胀，喷嘴同时喷出液态N2O与燃料，目前国内玩家则以湿式系统居多。

喷嘴控制喷射量

不论是湿式或乾式系统，皆已提升多少匹「马力」为计算单位，如55ps套件、70ps套件等，这与笑气的供给量有关，一

般来说，喷射量由喷嘴的口径来决定，口径越大能提升的动力就越多，这是经过繁复的公式计算而来。

直接、间接不一样

我们常见的笑气系统不论乾式或湿式都是「间接」喷射，也就是仅安装一支喷嘴；还有一种竞技专用的「直接」喷射系统

，其安装方式以引擎的汽缸数而定，也就是说每个汽缸皆有一支相对应的喷嘴，安装这种系统引擎必须经过适度的腹内强

化，国外的Drag直线竞技车几乎都采用这种系统。

笑气的作动方式

湿式笑气套件有二个电磁阀，一个控制外加油料，另一个控制笑气导入，此外，套件中还有一个微动开关，负责控制笑气

系统的导入与否，一般来说，微动开关皆装设於节气门附近(也可安装於油门踏板下方)，藉由节气门的开启(或油门动作)

来触动微动开关同步开启笑气系统，通常笑气系统皆为全油门时才会作动，不过，一般会建议让笑气系统在4000rpm后再

启动，因为此时引擎燃烧效率最佳，燃烧室温度足以让笑气完全分解成氧气与氮气，不会有无法点著而回火的危险，让笑

气助燃拥有最佳效率。

不过笑气并不是万灵丹，虽然基本套件不需强化引擎即可安装，不过有些进阶套件则须搭配特殊的加工与强化，当然若引

擎磨损过度也不可安装；而压缩比过高的引擎，必须搭配可程式电脑进行点火角度修改(退点火)，同时配合冷值较高的火

星塞，才能拥有最好的改装效率与耐用度。

驱动方式有分别

笑气导入系统的驱动方式有很多种，最简单的为加装「微动开关」在节气门附近，这种驱动方式通常在全油门的状态下因

为节气门全开，TPS改变时会触动微动开关，让控制油料与笑气的电磁阀作动来让笑气喷射；另一种以套件内的控制盒来

感应TPS电压，藉由TPS电压的变化来控制电磁阀是否作动。还有一种是透过车上加装的可程式电脑，藉由外加喷油嘴控

制功能，将笑气喷嘴的讯号连接，可由使用者藉由电脑内部程式给予电磁阀开启与关闭的条件，不需安装微动开关，即可

控制笑气的喷射。

确保油料供给充足

引擎动力来源为空气中的氧与汽油混合后点火产生热能，笑气属於二次燃烧，因此导入笑气时必须供给充足的油料，才能

提升爆炸的威力，不论乾式、湿式皆须供给较多的油料，如果安装70ps以上的套件，就需要外加一颗汽油泵浦以确保油料

供给量充足。此外，由於笑气必须吸收热量才能将氧气与氮气分离，加上氮气为不燃的惰性气体，在导入的瞬间引擎温度

会稍稍下降。

气瓶方向有影响

湿式系统的气瓶放置方向、角度对於输出效率有很大的影响，湿式系统的气瓶最好与车头方向平行且气瓶出口必须朝著车

头方向，因为湿式系统为确保笑气在歧管内膨胀，气瓶内部有一根特制的弧形「吸管」，吸管的末端与开关上的出口在一

直线上，因此出口必须朝下，且当车辆加速时G力向后，如此放置才能确保吸管位於气瓶的最底端！乾式系统则因气瓶内

无吸管，且笑气於气瓶内即已膨胀为气态，故仅需将气瓶出口朝下即可。此外，不论乾式或湿式系统皆填充液态笑气，由

於国内缺乏供又用笑气，因此多以医疗用笑气作为填充物，且填充时应以4.5?5kg为上限，否则气瓶会因内部压力过大而

破裂。

结语

人类对於速度的追求永无止境，近代拜科技进步与资讯流通所赐，动力怪兽层出不穷，各种改装也不断出炉，笑气便是其一

，虽然这种改装方式在国内与欧美皆遭到监理单位的禁止，却仍拥有广大的爱好者，原因无他，因为笑气开启后所带来的加

速快感，瞬间暴增数十匹以上的动力，加上和蔼可亲的价格，无怪国外对笑气如此狂热！不过，基於合法性考量，笔者在此

必须强调：笑气系统是「纯竞技专用」的改装部品，不适合一般道路使用！尤其瞬间涌现的狂暴动力，不是一般驾驶人所能

控制的！再者，若施工者专业度不足，随时有炸引擎的风险喔！

---