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这其中唯有唐教授,陷入了沉思,朱迪锐话语中,提到的碳基芯片引起了他的思考。
硅基芯片也是如今芯片的主流,甚至是芯片的唯一的材质。
硅基芯片的好处有目共睹:
第一,硅元素的含量巨大:在地球元素中,硅的含量仅次于氧元素,这意味着硅资源丰富,易于获取。
第二,硅元素提纯技术成熟:虽然最初晶体管使用锗作为芯片材料,但这是因为当时硅元素的提纯技术不成熟。随着技术的发展,硅的提纯可以达到极高的纯度,如99.%。
第三,硅元素的性质稳定:硅具有稳定的化学和物质性质,这有助于提高芯片的稳定性和可靠性。例如,锗在温度达到75℃以上时,其导电率会有较大变化,而且做成PN结后锗的反向漏电流比硅大,这对芯片的稳定性非常不利。
第四,硅本身是无毒无害的物质:我们常见的很多石头都含有二氧化硅(SiO2在环境和人体健康方面是安全的。
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有着这么多好处,才是硅基芯片大行其道的原因,而且现在硅基芯片并没有遇上瓶颈。
所以人们并没有将目光放到其他的材质。
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不过从后世而来的朱迪锐确实知道,在未来碳基芯片的市场也是很大。
第一,材料和制造方法:硅基芯片主要由硅晶体制成,采用从上而下的加工方法,通过光刻和刻蚀等工艺,在硅晶圆上雕刻出复杂的器件结构。
碳基芯片则是以碳元素制成的一种新型半导体材料,采用从下而上的加工方法,利用大量的碳纳米管,搭建成宏观的器件结构。
第二,性能特点:碳基芯片具有更高的载流子迁移率,更适合高速运算,且具有更好的热传导性能和更轻质等优点。
第三,碳基芯片还可以通过化学方法制备出来,生产成本比硅基芯片