为什么选择半导体做芯片,芯片为半导体材料

希望大家能支持国产芯片在商用领域的应用,让我们的芯片制造业越来越好 。中国芯片产业的布局还很早,但高端芯片基础太差,短时间内无法商业化,只能在实验范围内小规模使用 。目前我国自主研发的芯片也有很多应用,其中最知名的就是神威太湖之光超级计算机 。他使用的芯片神威26010是纯国产的,这也是继美国宣布停止向中国出售超级计算机使用的英特尔芯片后,中国的一个超越 。俄罗斯也有一些政府和军事用途 。
芯片为半导体材料,为什么以前收音机也叫半导体?
【为什么选择半导体做芯片,芯片为半导体材料】

为什么选择半导体做芯片,芯片为半导体材料


朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题 。收音机为什么叫半导体,我是这样认为的,我以前在九十年代学习无线电技术时,那时的收音机学习组装套件都是分离的电子元器件,在这些分离元件中有电阻、电容、中周、检波二极管,三极管、喇叭以及天线线圈等许多元器件,在这些元器件中,其中起主要核心器件的是六、七个三极管和检波二极管了 。
这几个三极管它们的材料都是以硅材料制作的,我还记的有几个是高频硅管,例如最常见的是9018H三极管,它们分别作为混频电路的核心器件,还作为一级、二级放大电路的核心器件,另外还有9013和9014这样的三极管,分别作为检波使用和作为预功放电路中的放大器使用 。正是由于这些三极管和二极管的存在,并且它们在收音机电路中起着非常重要的作用,所以我认为当时人们才把收音机叫做半导体,
随着技术的发展,现在的收音机都趋向于集成化了,并使用了调幅和调频双波段收音机 。在收音机电路中大都用集成电路替代了分离的三极管元器件,成为了名副其实的半导体了 。现在随着手机的普及,特别是一些智能手机,它们有的会有收音机的功能,现在收音机已经成为过去的记忆了,我很少收听收音机了,可能在一些老年朋友当中还会有人去用收音机去收听节目的 。
为什么芯片要用硅作为半导体材料,而不用其他的呢?
芯片为什么要用硅作为材料,对于这个问题,第一,硅是宇宙最广泛存在也是含量最高的一种元素,在地球上含量达到25.7%,所以取之不尽;其二,硅化学元素周期表是第十四号元素,原子中最外围电子是4,既容易失去电子,有容易得到电子,所以具有导体和绝缘体之间的特性,即半导体特点,说它导电它又不导电,说它不导电它又导电,
其三,硅是一种晶体,也就是说硅原子周围都有四个相邻原子,它们成正四面体结果,即共价键结构,如果在共价键上掺入三价硼原子,那么磷周围势必要借一个电子,才能组成共价键结构,这样掺杂越多,借的电子也越多,这样共价键上因缺少了很多的电子形成空穴即正电荷,这样的半导体依靠来空穴导电,我们称它为p型半导体;同理如果在硅原子中掺入五价磷原子,磷外围有五个电子,必然要丢掉一个电子即4个电子组成共价键,掺杂的越多丢失电子也越多,我们把这种依靠电子导电的半导体称它为n型半导体,p型n型半导体组合在一起就形成了二极管,三极管,场效应管,还有集成电路等等 。
既然芯片这么重要,为什么不早早布局,自行研发生产?
中国的芯片产业布局还是很早的,只不过在高端芯片方面基础实在太差无法在短期内实现商业化,只能在实验范围内小规模使用,芯片产业也是西方能够压制中国的最主要产业,中国每年需要进口达2500亿美元以上,这也是中国外购花钱最大的商品 。制造芯片的关键设备高端光刻机西方根本就不会卖给中国,有钱也白搭,这些设备可是西方在工业制造领域最后的高地了,肯定会严防死守 。

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