硅以电子产品用作半导体材料的前5个原因bob足球体育app

随着“电子产品”一词，您可以联bob足球体育app系许多事情，尤其是电子电路板组件像晶体管，二极管，IC等。如果您完全了解这些组件，您也必须了解这些组件的制造中的现行硅。

硅是什么?

硅是一种原子序数为14的半导体材料，位于元素周期表的第4族。纯非晶硅是由琼斯·雅各布·贝采里乌斯在1824年首次制备的，而晶体硅是由亨利·艾蒂安在1854年首次制备的。

半导体是什么?

半导体只不过是具有纯形式的绝缘性能的材料，并且在掺杂或加入杂质时进行性能。半导体通常具有带隙（电子所需的能量在绝缘体（最大带隙）和导体（最小带隙）之间的粘合剂中脱离来自共价键。半导体中的电荷传导或电荷流动是由于自由电子或孔的运动。

如果您熟悉定期表，则必须了解定期表中的组。半导体材料通常存在于周期表的第4组中，或者也存在于第3组和第6组的组合，或者也是第2组和第4组的组合。最广泛使用的半导体是硅，锗和镓 - 砷化镓。

那么，是什么让硅成为电子领域最受青睐的半导体材料呢?bob足球体育app

以下是最重要的原因：

1.丰富的硅

硅普及作为选择材料的最重要和最突出的原因是其丰富。接下来符合地壳中约46％的氧气，硅形成了大约28％的地壳。它以砂（二氧化硅）和石英的形式广泛使用。

2.硅制造

用于生产IC和IC的硅晶片电子元件使用有效和经济的技术制造。纯硅或多晶硅可通过以下步骤获得:

• 石英与焦炭在电炉中反应，产生冶金用硅。
• 冶金然后硅被转换三氯硅烷(TCS)。
• 随后，通过蒸馏纯化TC，然后用氢气分解在反应器中的热硅丝上。最后，所得到的是聚硅棒。

然后使用Czochralski方法结晶聚硅棒，得到硅晶体或铸锭。使用ID切割或钢丝切割方法最终将这些锭切成晶片。

所有上述过程都促进了生产硅晶片所需的所需直径，取向，电导率，掺杂浓度和氧浓度。

3.化学特性

化学性质是指物质与其它物质的反应所规定的性质。化学性质直接取决于元素的原子结构。晶体硅主要用于电子产品，由类似钻石的结构组成。bob足球体育app每个细胞由8个原子组成Bravais格子安排。与锗等其他材料相比，这使得纯硅在室温下具有很高的稳定性。
因此，纯硅受水，酸或蒸汽的影响最小。而且，在熔融状态下在较高的温度下，硅容易形成氧化物和氮化物甚至合金。

4.硅结构

硅的物理特性也有助于其作为半导体材料的普及和使用。

• 硅在0 K时具有中等能带隙1.12eV。这使得硅与锗相比是一种稳定的元素，并减少了泄漏电流的机会。反向电流为纳米安培，非常低。
• 硅的晶体结构为面心立方晶格结构，堆积密度为34%。这使得杂质的原子可以很容易地在晶格的空白处被替换。换句话说，掺杂浓度相当高，大约10^21个原子/厘米^3。

这也增加了添加杂质如氧作为晶格内间隙原子的可能性。这为晶圆提供了强大的机械强度，以抵抗不同类型的压力，如热，机械或重力。

• 硅二极管的正向电压为0.7V，与锗二极管相比，这更高。这使得它们更稳定并且增强硅使用作为整流器。

5.二氧化硅

硅巨大普及普及的最后一个但不是最常见的原因，是它形成氧化物的容易性。当与锗如锗的其他氧化物相比，二氧化硅是IC技术中最广泛使用的IC技术的绝缘体，这是水溶性并在800摄氏度的温度下分解。

可以在较高温度下在硅晶片上使用氧气在氧化硅晶片上热量生长二氧化硅或使用硅烷和氧气沉积。

使用二氧化硅:

• 在蚀刻、扩散、离子注入等集成电路制造技术中。
• 在电介质中用于电子设备。
• 作为MOS和CMOS器件的超薄层。这是具有高输入阻抗的CMOS器件的广泛普及。
• 在3D设备中MEMS技术。

所以，这些是硅在电子产品中使用量增加的最主要原因。bob足球体育app我们希望到目前为止，你可能已经有了一个清晰的理解和适当的推理，为什么硅作为半导体材料用于发展电子基础项目。bob足球体育app这里有一个简单而有趣的问题:为什么硅没有用于led和光敏二极管?

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