什么样的石头是制造半导体的主要材料?

什么样的石头是制造半导体的主要材料?,第1张

就是普通砂子。工艺流程:首先是硅提纯,将沙石原料放入一个温度约为2000 ℃,并且有碳源存在的电弧熔炉中,在高温下,碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应(碳与氧结合,剩下硅),得到纯度约为98%的纯硅,又称作冶金级硅,这对微电子器件来说不够纯,因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感,因此对冶金级硅进行进一步提纯:将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应,生成液态的硅烷,然后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%,成为电子级硅。

接下来是单晶硅生长,最常用的方法叫直拉法。如下图所示,高纯度的多晶硅放在石英坩埚中,并用外面围绕着的石墨加热器不断加热,温度维持在大约1400 ℃,炉中的空气通常是惰性气体,使多晶硅熔化,同时又不会产生不需要的化学反应。为了形成单晶硅,还需要控制晶体的方向:坩埚带着多晶硅熔化物在旋转,把一颗籽晶浸入其中,并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转,同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去。因此所生长的晶体的方向性是由籽晶所决定的,在其被拉出和冷却后就生长成了与籽晶内部晶格方向相同的单晶硅棒。用直拉法生长后,单晶棒将按适当的尺寸进行切割,然后进行研磨,将凹凸的切痕磨掉,再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜,晶圆片制造就完成了。

之所以现在的沙子出现了短缺问题,是因为目前的沙子主要是用于建筑行业或者说是建设一些构筑物,但是对于整个项目的沙子来说,他是很难达到这样的要求的,而且对于大多数的地区来说,虽然说沙漠的沙子有很多,但是相应的运输成本是非常昂贵的,所以说对于大多数的建筑商来说,他们是不会利用这些沙子来进行相应的建造的,所以说这些沙子也很难发挥真正的价值。

首先对于沙漠的沙子来说,它的粘合性是非常差的,因为对于大多数的建筑行业来说,需要使用的沙子大多数都是河沙,因为对于这些河沙来说,它们能够在进行粘合的时候发挥比较良好的粘合性,因为对于大多数的建筑行业来说,他们所需要的沙子都是需要在实际的生产建设过程中发挥到一定的作用的,但是对于沙漠中的沙子来说它都比较干燥,而且它的颗粒也比较大,所以说在使用的过程中并不能够达到建筑行业的使用标准,所以说对于一些建筑行业来说,它们也不会使用沙漠中的沙子来进行相应的建造。

其实对于地球上的沙漠来说,大多数的沙漠都处于人烟稀少的地方,而且对于沙特来说它的重量是非常大的,所以说它在进行相应的运输的过程中,它的运输成本是非常贵的,所以说对于大多数人的生产建设的房地产企业来说,他们不能够把这些沙子运输到自己的房地产开发的地方。

所以说这就导致了这些沙子不能够直接发挥它的作用,而且对于大多数的房地产厂商来说,他们的房产大多数都是要建在人比较多的地方,这就和这些沙子的分布出现了一定的矛盾和分歧,所以说这些沙子很难使用。


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