微電子芯片進入醫(yī)學領域,使古老的醫(yī)學青春煥發(fā),為人類的醫(yī)療保健事業(yè)不斷創(chuàng)造輝煌。 微電子芯片的“魔力”還在于,它可以使盲人復明,聾人復聰,啞人說話和假肢能動,使全世界數(shù)以千萬計的殘疾者得到光明和希望。 微電子技術在航空航天、國防和工業(yè)自動化中的無比威力更是眾所皆知的事實。在大型電子計算機的控制下,無人飛機可以自由地在藍天飛翔;人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機可以準確升空、飛行、定位,并自動向地面發(fā)回各種信息。在電子計算機的指揮下,火炮、導彈可以彈無虛發(fā),準確擊中目標,甚至可以準確擊中空中快速移動目標,包括敵方正在飛行中的導彈。
硅單晶制備,需要實現(xiàn)從多晶到單晶的轉變,即原子由液相的隨機排列直接轉變?yōu)橛行蜿嚵?,由不對稱結構轉變?yōu)閷ΨQ結構。這種轉變不是整體效應,而是通過固液界面的移動逐漸完成的,為實現(xiàn)上述轉化過程,多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅,再到固態(tài)晶體硅的轉變,這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應用廣泛的有兩種,坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法,這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。
沒有摻雜雜質的半導體稱為本征半導體,其中電子和空穴的濃度是相等的。而為了控制半導體的性質需要人為的在半導體中或多或少的摻入某種特定雜質的半導體,稱為雜質半導體。當雜質為施主型雜質(起施放電子作用)稱為N型半導體,當雜質為受主型雜質(接受電子而產(chǎn)生空穴)稱為P型半導體。
由于外界條件的作用,價帶中的電子可躍遷到上面的空帶中去,價帶由滿帶變?yōu)椴粷M帶,空帶中有了電子稱為導帶。一種晶體的各個允許能帶有一定的寬度,能量高的能帶較寬,能量低的能帶較窄,每一個能帶里包含的能級數(shù)目等于晶體所包含的原胞數(shù)目。能帶理論成功地解釋了金屬、半導體和絕緣體之間的差別。