單晶硅具有準金屬的物理性質,有較弱的導電性,其電導率隨溫度的升高而增加;有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本征半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其導電的程度,而形成P型硅半導體;如摻入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高導電程度,形成N型硅半導體。
硅單晶制備,需要實現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,為實現上述轉化過程,多晶硅就要經過固態(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。
已能集成4000多萬個晶體管。這是何等精細的工程!這是多學科協同努力的結晶,是科學技術進步的又一個里程碑。
微電子技術正在悄悄走進航空、航天、工業(yè)、農業(yè)和國防,也正在悄悄進入每一個家庭。小小硅片的巨大“魔力”是我們的前人根本無法想象的。
硅片制成的芯片是有名的“神算子”,有著驚人的運算能力。無論多么復雜的數學問題、物理問題和工程問題,也無論計算的工作量有多大,工作人員只要通過計算機鍵盤把問題告訴它,并下達解題的思路和指令,計算機就能在極短的時間內把答案告訴你。這樣,那些人工計算需要花費數年、數十年時間的問題,計算機可能只需要幾分鐘就可以解決。甚至有些人力無法計算出結果的問題,計算機也能很快告訴你答案。