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Warum wird monokristallines Silizium als Basis für die Chipproduktion verwendet?
Autor: harry4112
Link: https://www.zhihu.com/question/515054180/answer/2337519553
Quelle: Zhihu
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Warum brauchen Drähte Kunststoffhäute?Sie können keinen blanken Kupferdraht verwenden?Denn ohne eine Plastikhülle, die sie trennt, kann der Draht leicht Strom leiten, wenn er andere Substanzen berührt, und keinen Strom übertragen, oder was ist, wenn er stark ist und jemanden durch einen Stromschlag tötet?Was wäre, wenn mehr nichtleitende Drähte aus Kunststoff bestehen müssten?Nicht unbedingt, die ersten Drähte waren an bestimmten Stellen mit Leinen, Tungöl (und jetzt auch mit emailliertem Draht) umwickelt, unter Berücksichtigung der Kosten, der Fähigkeit, Strom zu isolieren usw., oder wenn Sie möchten, können Sie auch Silizium verwenden Siliziumdioxid dient der Isolierung. Natürlich handelt es sich bei diesen beiden um sehr spröde feste Materialien, die nur für hergestellte, nie relativ bewegliche Drähte geeignet sind, was für den internen Draht des Chips in dieser Szene genau richtig ist.

Dies ist mit Silizium und Siliziumdioxid zur Drahtisolierung von Chips möglich.Ja, eine der Hauptanwendungen von Siliziumsubstraten in Chips ist die Isolierung, ebenso wie die Verwendung von Kunststoffhäuten für Drähte, die nur umgekehrt hergestellt werden.Drähte haben blanke Kupferdrähte, bevor sie mit Kunststoffhäuten lackiert werden;Chips verfügen über vorhandene Silizium-Isolierhäute, bevor sie mit blanken Kupferdrähten ausgelegt (plattiert) werden.

Warum einkristallines Silizium?Aus zwei Gründen: Erstens muss es sehr rein sein, sonst ist es aufgrund der beteiligten Leitfähigkeit nicht isoliert und stellt kein spezifisches Vormaterial für die nachfolgende Erzeugung des Halbleiterübergangs dar.Das ist durchaus verständlich, oder?Sie möchten an einer bestimmten Stelle einen PN-Übergang herstellen, aber dann gibt es an dieser Stelle bereits ein paar durcheinandergebrachte Phosphoratome und es handelt sich bereits um eine N-Typ-Struktur, also möchten Sie sie in eine P-Typ-Struktur ändern?Der Übergang von rein zu heterogen ist einfach, aber der Übergang von heterogen zu rein ist sehr schwierig, also beginnt man mit hochreinem Silizium.Warum kann es kein polykristallines Silizium sein?Es hat auch mit der Erzeugung von PN-Übergängen zu tun (es kann auch andere Designs geben, die durch PN repräsentiert werden).Dies liegt daran, dass PN-Übergänge für den Interkalationsprozess zu klein sind und die resultierenden Schaltungseigenschaften, die eine 100-prozentige Einhaltung der Designanforderungen erfordern, genau überprüft werden, ob keine Gitterfehler vorliegen, wie viele „Verunreinigungen“ eingemischt sind und welche elektrischen Eigenschaften vorhanden sind Eigenschaften erhalten werden.

Bei Gitterfehlern ist dies nicht unbedingt der Fall.Die Gitterfehler im Polysilizium ähneln den Vertiefungen im Fundament und sind sehr groß, sodass beim Verlegen des Asphalts die elektrische Reaktion nicht die gleiche ist wie anderswo.Es wird 1!Ist diese Schaltungslogik noch korrekt?Können darüber hinaus auch andere Materialien verwendet werden?Könnte polykristallin verwendet werden?In anderen Anwendungen oder dort, wo es nicht so heikel ist (starke Leistung, nicht schwache Logik), ist es möglich oder wird untersucht.Beispielsweise ist Silizium in einigen Situationen mit ultrahoher Frequenz, extrem niedriger Spannung und ultrahohem Strom extrem dotiert und nicht sehr geeignet. Dann gibt es andere spezielle Materialien wie Silizium, Germanium, Gallium und andere Referenzmaterialien und sogar das Substrat Der Chip und die Sonnenkollektoren dienen hauptsächlich dazu, starken Strom bereitzustellen. Sie müssen sich nicht allzu viele Gedanken über die Spannungsdifferenz machen, natürlich gibt es auch Kosten. Die meisten von ihnen bestehen aus polykristallinem Silizium.Was andere Materialien betrifft, so ist Silizium schließlich überall und muss nur gereinigt werden.Andere Dinge, die beide schwer zu finden sind, müssen ebenfalls gereinigt werden.