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芯片和玻璃的共同原料

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芯片和玻璃的共同原料

芯片的原材料是晶圆,而晶圆的成分是硅。沙子的主要化学成分是二氧化硅,玻璃和晶圆的主要化学成分也是二氧化硅。但不同之处在于,玻璃是多晶硅,高温加热沙子可以得到多晶硅。而晶圆是单晶硅,如果用沙子做还需要进一步将多晶硅变为单晶硅。

硅材料到底是什么,又为什么能被用来制造芯片呢

首先我们要明白的是,硅材料并不是直接就能跳到芯片这一步,硅是由石英沙所精练出来的硅元素,硅元素质子数比铝元素多一个,比磷元素少一个,它不仅是现代电子计算器件的物质基础,也是人们寻找外星生命的基本可能元素之一。通常,我们在对硅元素进行提纯炼化(99.999%)后,就可以将其制造成为硅晶棒,再将硅晶棒进行切片,得到的就是晶圆了。切割出来的晶圆越薄,芯片制造的成本就越低,但是对芯片工艺的要求也更高。

将粉碎的冶金级硅与气态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。

芯片和玻璃的共同原料

玻璃和芯片的主要原料都是硅,这两种材料上的硅完全不同:

一是纯度不同

二是结晶不同。芯片的硅是单晶硅。