芯片为什么叫半导体
芯片,这一在现代产业中扮演着心脏角色的科技产物,以其强大功能为人类社会带来了无数的机会。那么,为何芯片被称作半导体呢?本文将通过四个简单的概念,介绍四种不同的芯片,带领您深入了解芯片技术以及与之相关的社会发展问题,以期我们从基础创新、人才培养到产业布局,都能尊重科技发展的自然规律,高效率地获得核心芯片,不再“芯”痛。
一、电子、光子与半导体的奇妙之旅
芯片,这一科技领域的明星产品,其背后隐藏着电子、光子以及半导体的奥秘。电子和光子,作为构成物质的基本粒子,在半导体中独立运作或相互作用,奠定了不同芯片的基础。
半导体,是一种在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的神奇材料。常见的半导体有硅、锗、砷化镓等,其中硅是商业应用最为成功的一种。半导体的独特性质使其成为制造电子芯片的最佳材料。在半导体晶体中,人为掺入特定的杂质元素,可以使其导电性能可控。半导体中电子和光子的强烈相互作用,使得加电可以发光,光照可以发电,它们是光电子芯片的基础。
二、四种芯片的演变历程
自1897年汤姆森证实电子的存在以来,电子经历了电真空时代、晶体管时代,来到了集成电路时代。集成电路也就是我们日常所听到的IC芯片,主要以硅为材料,利用摩尔定律的推动以及芯片公司的努力,电子产业已经成为了全球经济不可分割的一部分。
光子的概念则是在1927年被人们认可。经历了空间光学时代和集成光学时代后,专家学者们将大型的光学元器件集成到小小的基片上,形成了光子芯片。但由于光子之间的相互作用非常微弱,无法形成低成本、低能耗的功能器件,产业规模受限。
为了解决电子芯片和光子芯片的局限性,人们开始尝试将光子和电子结合起来,形成了光电子芯片。在实际研究中,人们发现光子和电子有着密不可分的关系:半导体材料可以通过吸收光子而产生电子,也可以通过电子的湮灭而发射光子。这一发现开启了光电子学的研究,并发明了激光器和光探测器——最简单的光电子芯片。
三、硅基光电子芯片——半导体芯片的新阶段
随着技术的发展,硅基光电子芯片成为了半导体芯片发展的最高级阶段。它将微纳米级的光子、电子、及光电子器件集成在同一硅衬底上,形成新型大规模光电集成芯片。与传统的电子芯片相比,硅基光电子芯片具有更高的传输速度和更大的带宽,能够满足大数据时代的海量数据传输需求。此外,它还能在算力、能耗、成本、尺寸方面带来极大的优势,有望支撑大数据时代的通信设备、数据中心、超级计算、物联传感、人工智能等产业。
四、如何不再“芯”痛
了解芯片的发展历程和不同阶段的特点,是获得核心芯片的关键。单纯的强调光子或多路传输特点的光子芯片概念并不能做大光子产业,甚至可能误导科技发展的方向。同样地,脱离电子芯片的基础去研究硅基光电子芯片无异于建造空中楼阁。只有尊重芯片发展的自然规律,从基础创新、人才培养、产业布局等多方面入手,依靠扎扎实实地耕耘和适当的资源配置,才能高效率地获得核心芯片,不再“芯”痛。
总之,芯片作为信息社会的核心,其发展历史和技术特点令人着迷。通过深入了解电子、光子以及半导体的奥秘,我们能更好地理解芯片的演变历程和未来发展趋势。只有尊重科技发展的自然规律,我们才能高效获得核心芯片,推动科技进步,为人类社会带来更多的机遇和挑战。
八十年代中国半导体蕊片为何下马?
“蕊(rui)片”是什么鬼,应该是“芯(xin)片”吧?80年代,中国没有任何芯片厂下马,反而上马了很多芯片厂,虽然工艺很落后,只能生产一些低端产品。
半导体行业中衬底 外延片 晶圆片 分别是什么关系?
衬底与外延片晶圆片的关系:晶圆制备包括衬底制备和外延工艺两大环节。衬底(substrate)是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片,衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件,也可以进行外延工艺加工生产外延片。外延(epitaxy)是指在单晶衬底上生长一层新单晶的过程,新单晶可以与衬底为同一材料,也可以是不同...
电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何区别
电阻应变片是利用金属合金体形变导致电阻变化的原理制成的形变传感器,半导体应变片是利用半导体结构形变导致载流子密度变化制成的形变传感器。电阻应变片的优点是变化率稳定,受温度影响小的优点,但是,它的缺点是变化值很微小,检出比较困难;半导体应变片的优点是灵敏度高,输出值电平高,但是,它的稳定差...
金属应变片和半导体应变片的灵敏度分别由什么因素确定?
金属应变片和半导体应变片的灵敏度分别由尺寸和电导率因素确定。根据查询相关资料信息,金属应变片灵敏度取决于尺寸变化,半导体应变片(压阻效应为主),灵敏度取决于电导率变化,对不同半导体,施加电荷方向不同,压阻响应不一样。
用半导体片来制热可以吗?
我刚才帮你查询了。半道题片导热性能良好。是可以来制热的
半导体致冷片历史发展
半导体致冷片是一种利用半导体材料的独特性质进行冷却的装置,其历史可以追溯至19世纪。1821年,德国科学家Thomas Seeback首次观察到了Peltiere效应,但他的理解存在偏差。真正的科学原理是由法国物理学家Jean Peltier在1834年揭示的,那时这个现象并未在实际应用中得到体现。直到20世纪60年代左右,随着半导体...
半导体制冷片原理
半导体制冷片是通过直流电源驱动电子流,实现热量的转移和温差产生的一种高效冷热源。其工作原理是,电子在P型和N型半导体之间的循环过程中,一边吸收热量,一边释放热量,形成明显的冷热端。冷端与热源相连,如CPU或用于冷饮机和保温箱,而热端则通过散热来维持平衡。这种制冷片具有显著的技术优势。首先,...
半导体制冷片费电吗
半导体制冷时的电能消耗更大。半导体制冷的效率是比较低的,制冷的同时,还会产生大量的热量在散热器端。反之,制热时,相对制冷时比较省电了。半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体...
晶片是什么
晶片是一种薄型晶体片。它是用高纯度的半导体材料经过精密加工而成的。其具体定义如下:晶片定义 晶片是一种固态的电子材料,主要由单一晶体构成,其形状一般为薄片状。晶片具有高纯度和高精密度的特点,广泛应用于电子工业、半导体制造等领域。其主要功能是作为电子设备的核心部件,用以实现信号的传输、...
半导体制造中的外延片和芯片有什么区别?
外延片和芯片是半导体制造过程中的两个关键元素,它们的区别主要体现在制造过程和使用目的上。🌟外延片外延是指在单晶衬底上生长相同或不同的单晶薄膜的技术。这个过程通常用于制造更复杂的半导体结构,比如那些需要特定电子或光学特性的结构。例如,砷化镓的外延片在制造高频率微波设备、光电子器件(如...
陶逄黄葵: 半导体泛指所有的混搭金属和其他有机无机杂质,会产生导电和近乎不导电的材料特性; 芯片专指经半导体材料中的硅质芯圆制造和切片制程所完成的集成电路个体; 两者从定义上区别很大,并以材质特性相通而有联系;
习水县19317479430: 为什么叫芯片,芯片是什么意思 - ?
陶逄黄葵: 芯片,半导体集成电路的另一种说法.也就是在半导体基片上制成千上万及至上亿元件集成电路. 由于数字电路的高速发展芯片或微芯片早已渗透到了人们生活的方方面面.除了我们用的电脑手机外,几乎所以有电器特别是称为智能电器的都离不开芯片这些芯片能按设计者的意图进行工作,执行任务. 例如最简单充电宝.就可以由微芯片控制充电检测显示.
习水县19317479430: 电子半导体是什么意思??具体指哪些?谢谢 - ?
陶逄黄葵: 半导体,最特别之处在于它的单向导电性能.“半导体”因此得名.就是说,电流只能向一个方向流动,而不能返回.半导体所使用的晶体,通常是由锗或者硅材料制作的.由于硅材料成本较低,所以硅管使用最广泛. 利用半导体单向导电性能制作的晶体二极管,可以将交流电变为直流电.用于电子电路,可起到检波、整形、阻尼、稳压等作用. 若干晶体管和电阻组成功能电路,集成到一个芯片之中,就是所谓的集成电路.例如一只电脑处理器(CPU)里面的晶体管就多达上万只!
习水县19317479430: 什么是半导体芯片?有什么作用? ?
陶逄黄葵: 资料来源: 认识半导体芯片,还要先从半导体材料开始. 以硅材料为代表的第一代半导体材料目前仍然是最主要的半导体器件材料.但是硅材料带隙(禁带)较窄和击穿...
习水县19317479430: 什么是半导体芯片? - ?
陶逄黄葵: 在半导体片材上进行浸蚀,布线,制成的能实现某种功能的半导体器件.不只是硅芯片,常见的还包括砷化镓,锗等半导体材料.
习水县19317479430: 芯片是什么? - ?
陶逄黄葵: 芯片是半导体元件产品的统称.是集成电路的载体,由晶圆分割而成.我们可以将芯片划分为功能芯片和存储芯片,我们常说的电脑的CPU就是一种功能芯片,存储芯片又是电脑闪存即Flash这类.
习水县19317479430: 芯片就集成电路这个说法对吗?还有为什么很多芯片都用半导体作介质? - ?
陶逄黄葵: 是的.芯片某种意义上就是一个集成电路.人家形容U的电路,一粒灰尘落入与原子蛋落到纽约的破坏能力一样.可见这电路有多精细.至于为什么用半导体,因为半导体的特性,是导体和绝缘体所没有的,比如其整流特性,变阻性能等.
习水县19317479430: 什么是半导体 - ?
陶逄黄葵: 锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体.半导体具有一些特殊性质.如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性...
习水县19317479430: 芯片 半导体 集成电路三个概念的联系和区别我知道他们都是信息产业,但是却分不清,谢谢各位! - ?
陶逄黄葵:[答案] 芯片是集成电路一种简称,其实芯片一词的真正含义是指集成电路封装内部的一点点大的半导体芯片,也就是管芯.严格讲芯片和集成电路不能互换. 集成电路就是通过半导体技术,薄膜技术和厚膜技术制造的,凡是把一定功能的电路小型化后做在...
习水县19317479430: 为什么计算机里的芯片都要用如硅 这类的半导体,而不用金属.什么物理化学原理? - ?
陶逄黄葵: 晶体硅是半导体,空穴导电原理,导电能力介于导体和绝缘体之间,所以电路中需要半导体做各种元件,比如很多种二极管等等.简单地说,如果电路中全是铜等金属,姑且不论完成各种功能,电路也会因为短路不成立的.