为了进一步鼓励国内半导体产业创新发展,打破国外垄断,实现技术自主,我国从“十五”至“十四五”规划期间,均出台了一系列支持和引导该行业的政策法规。
2016年的“十三五”规划中提出,重点发展第三代半导体芯片和硅基光电子、混合光电子、微波光电子等器件的研发与技术的应用。
2021年“十四五”规划中提出,集成电路方面,注重集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发。其中,“新型显示与战略性电子材料”重点专项里面特别强调,第三代半导体是其重要内容,项目涵盖新能源汽车、大数据应用、5G通讯、Micro-LED显示等关键技术。
中国在半导体领域投入的研发有多大?
中国在半导体领域投入的研旦春首发是非常大的,根据相关机构做的数据统计,每一年,国内的科技公司几乎在半导体领域投入了几十亿的资金,用于对半导体的研发,这么大的资金投入使得近几年以来,我国对于半导体的研究更加深入。而且,为了能够更好的弄清楚半导体结构和原理,我国联合多所重点大学一起联合攻关,专门培养一些研究电子产品的专业人才,毕业后将他们送到这些半导体模数研发中心,从事专业的科技研发工作,可以说,我国对于半导体的投入,不论是人力,还是物力都是非常的大的。
总结:随着社会生活的发展,我们越来越发现,科技越是发展,我们的生活就会变得越来越好,我们的经济发展就会变得越来越快。社会的高速发展离不开科技发展的推动,可以说,科学技术有着巨大的生产力。
法律依据:《中华人民共和国出口管制法》
第二条国家对两用物项、军品、核以及其他与维护国家安全和利益、履行防扩散等国际义务相关的货物、技术、服务等物项(以下统称管制物项)的出口管制,适用本法。前款所称管制物项,包括物项相关的技术资料等数据。本法所称出口管制,是指国家对从中华人民共和国境内向境外转移管制物项,以及中华人森御民共和国公民、法人和非法人组织向外国组织和个人提供管制物项,采取禁止或者限制性措施。
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(1)硅的主要来源是石英砂(二氧化硅),硅元素和氧元素通过共价键连接在一起。因此需要将氧元素从二氧化硅中分离出来,换句话说就是要将硅还原出来,采用的方法是将二氧化硅和碳元素(可以用煤、焦炭和木屑等)一起在电弧炉中加热至2100°C左右,这时碳就会将硅还原出来。化学反应方程式为:SiO2 (s) + 2C (s) = Si (s) + 2CO (g)(吸热)
(2)
上一步骤中得到的硅中仍有大约2%的杂质,称为冶金级硅,其纯度与半导体工业要求的相差甚远,因此还需要进一步提纯。方法则是在流化床反应器中混合冶金级硅和氯化氢气体,最后得到沸点仅有31°C的三氯化硅。化学反应方程式为:Si (s) + 3HCl (g) = SiHCl3 (g) + H2 (g)(放热)
(3)
随后将三氯化硅和氢气的混合物蒸馏后再和加热到1100°C的硅棒一起通过气相沉积反应炉中,从而除去氢气,同时析出固态的硅,击碎后便成为块状多晶硅。这样就可以得到纯度为99.9999999%的硅,换句话说,也就是平均十亿个硅原子中才有一个杂质原子。
(4)
进行到目前为止,半导体硅晶体对于芯片制造来说还是太小,因此需要把块状多晶硅放入坩埚内加热到1440°C以再次熔化 。为了防止硅在高温下被氧化,坩埚会被抽成真空并注入惰性气体氩气。之后用纯度99.7%的钨丝悬挂硅晶种探入熔融硅中,晶体成长时,以2~20转/分钟的转速及3~10毫米/分钟的速率缓慢从熔液中拉出:
探入晶体“种子”
长出了所谓的“肩部”
长出了所谓的“身体”
这样一段时间之后就会得到一根纯度极高的硅晶棒,理论上最大直径可达45厘米,最大长度为3米。
以上所简述的硅晶棒制造方法被称为切克劳斯法(Czochralski process,也称为柴氏长晶法),此种方法因成本较低而被广泛采用,除此之外,还有V-布里奇曼法(Vertikalern Bridgman process)和浮动区法(floating zone process)都可以用来制造单晶硅。
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