硅(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.0855,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%)。
芯片的主要材料是硅。
芯片原材料主要是硅,稀土也是芯片制作的一种重要的战略金属资源,氮化镓是第三代半导体的关键材料,硅锭经过横行切割后就得到了晶圆。
制作芯片第一步需要在沙子里面提炼出硅,硅原子中最多只有一个杂质原子。然后把光刻好的额材料中注入离子,把晶圆经过抛光之后就可以在上面涂上光刻胶,最后把芯片的电路布局打印出来。
使用硅的原因
“这主要是因为,硅的化学性质较稳定,具有优异的半导体特性;其次,硅的储量极为丰富,在地壳中的丰度高达27.72%。”北京理工大学材料学院副研究员常帅在接受科技日报记者采访时表示,此外如今单晶硅制取技术十分成熟,相关的基于硅片的半导体制造工艺如掺杂、光刻等也已普及,制造成本相对可控。
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