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¿Por qué se utiliza el silicio monocristalino como base para la producción de chips?
Autor: harry4112
Enlace: https://www.zhihu.com/question/515054180/answer/2337519553
Fuente: Zhihu
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¿Por qué los cables necesitan revestimientos de plástico?¿No puedes usar alambre de cobre desnudo?Porque sin una piel de plástico que los separe, el cable puede conducir electricidad fácilmente cuando toca otras sustancias y no puede transmitir corriente, o ¿y si es fuerte y electrocuta a alguien?¿Qué pasa si se deben fabricar más cables no conductores de plástico?No del todo, los primeros cables se envolvían con lino, se cepillaban con aceite de tung (y ahora, alambre esmaltado), en lugares específicos, teniendo en cuenta el coste, la capacidad de aislar la electricidad, etc., o incluso si se quiere, se puede utilizar silicio. , dióxido de silicio para aislar, por supuesto, estos dos son materiales sólidos muy frágiles, solo adecuados para un cable fabricado, nunca relativamente móvil, que es perfecto para el cable interno del chip en esta escena.

Lo anterior es posible con silicio y dióxido de silicio para el aislamiento de cables de chips.Sí, uno de los grandes usos de los sustratos de silicio en los chips es el aislamiento, al igual que el uso de revestimientos de plástico para cables, sólo que fabricados al revés.Los cables tienen alambres de cobre desnudos antes de pintarlos con revestimientos de plástico;Los chips tienen capas aislantes de silicona antes de ser dispuestos (chapados) con cables de cobre desnudos.

¿Por qué silicio monocristalino?Por dos razones: en primer lugar, tiene que ser muy puro; de lo contrario, debido a la conductividad participante, no estará aislado y no proporcionará un material previo específico para la generación posterior de la unión semiconductora.Esto es bastante comprensible, ¿no?¿Quiere hacer una unión PN en un lugar determinado, pero luego ya hay algunos átomos de fósforo en mal estado en ese lugar y ya es una estructura de tipo N, por lo que desea cambiarla a un tipo P?Es fácil pasar de puro a heterogéneo, pero es muy difícil pasar de heterogéneo a puro, por lo que se empieza con silicio de alta pureza.¿Por qué no puede ser silicio policristalino?También tiene que ver con la generación de uniones PN (puede haber otros diseños, representados por PN).Esto se debe a que las uniones PN son demasiado pequeñas para el proceso de intercalación y las características del circuito resultante, que requieren el 100% de cumplimiento de los requisitos de diseño, se verifican con precisión si no hay defectos en la red, cuántas "impurezas" se mezclan y qué conexiones eléctricas hay. Se obtienen las características.

Cuando hay defectos de red, este no es necesariamente el caso.Los defectos de la red de polisilicio son similares a los hoyos en los cimientos y son muy grandes, por lo que cuando se coloca el asfalto, la respuesta eléctrica no es la misma que en otros lugares.¡Se convierte en 1!¿Sigue siendo correcta la lógica de este circuito?Por extensión, ¿se pueden utilizar otros materiales?¿Se podría utilizar policristalino?En otras aplicaciones, o donde no sea tan delicado (poder fuerte, lógica no débil), es posible o se está investigando.Por ejemplo, el silicio está extremadamente dopado en algunas situaciones de frecuencia ultra alta, voltaje ultra bajo y corriente ultra alta, lo que no es muy adecuado, luego hay otros materiales especiales de silicio, germanio, galio y otros de referencia, e incluso el sustrato de el chip, los paneles solares porque lo principal es proporcionar electricidad fuerte, no demasiado preocupado por la diferencia de voltaje tan pequeña, por supuesto, hay un costo, la mayoría de ellos son de silicio policristalino.En cuanto a otros materiales, después de todo, el silicio está en todas partes y sólo necesita ser purificado.Otras cosas, que son difíciles de encontrar, también necesitan ser purificadas.