为什么硅是半导体

硅是半导体的原因：硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，所以具半导体性质。

扩展资料：

硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。

硅片上所谓的层数的意思是：

芯片布图上的每一层图案用不同颜色标示。对应每一层的图案，制造过程会在硅晶圆上制做出一层由半导体材料或介质构成的图形。把这些图形层称之为材料介质层。例如P型衬底层、N型扩散区层、氧化膜绝缘层、多晶硅层、金属连线层等。

芯片布图有多少层，制造完成后的硅晶圆上基本就有多少材料介质层。根据工艺安排，材料介质层的层数也许还会有增加。

芯片制造就是按照芯片布图，在硅晶圆上逐层制做材料介质层的过程。材料介质层在硅晶圆上叠加在一起，就形成了整个芯片上，乃至整个硅晶圆上所有的电路元器件。它们主要包括晶体管(三极管)、存储单元、二极管、电阻、连线、引脚等。

这些电路元器件从材料介质层的角度上看是有结构的、立体的。但是，电路元器件是平面分布在硅片上，乃至整个硅晶圆上，它们是二维(2D)分布的，是一个平面层。本文把硅晶圆上的电路元器件层称之为电路层。这样的芯片裸片封装起来就是早期传统的平面芯片(2D芯片)。