沙子快没了!别担心,造芯片主要用的不是它-松溪新闻

                                                                              2019年09月18日 11:02 来源:松溪新闻 编辑:三分时时彩计划

                                                                              三分时时彩计划

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                                                                              “全球多晶硅年产能约为64万吨?,用于制造芯片的只有3万吨;半导体用硅材料﹡,仅占全部硅材料总产量的5%◇∴∴。半导体行业用硅量非常小◇⊙♀,即便沙子真不够用□▽,也很难引发原材料价格整体上涨♀〇⌒。”秦榕表示♂?♂,其实在整个硅材料应用中∟∟∟,半导体只是一个很小的应用领域♂♂,大量的硅材料◇□,如太阳能级硅、有机硅等都被用于建筑、运输、化工、纺织、食品、医疗等领域π∴。

                                                                              黄河上游水电开发有限责任公司是一家从事硅材料制造的企业〇??,其青海新能源分公司副总经理秦榕在接受科技日报记者采访时也指出∟,硅之所以成为半导体行业的“灵魂”原料☆∟,主要是由硅的化学性质决定的⊙△♂。

                                                                              近日英国《自然》杂志发文称﹡♂,目前沙子和砾石的采掘速度↑☆⌒,已超过其自然恢复的速度▽。因此?,地球上沙子的需求量可能很快就会超过供给量〇。一时间♀☆,“沙子快没了”的消息在网上引发热议♀〇。

                                                                              硅是半导体行业的基石▽⊙♀,而沙子是提取硅的重要原料∴↑?。近半个世纪以来☆,半导体行业的迅猛发展♂↑,是否造成了沙子的过度采掘☆♂♀?沙子资源枯竭是否会引发半导体行业的发展危机□⊿?

                                                                              “我们日常生活中的很多东西△,都会应用到硅元素〇〇〇,比如通信用的光纤、农药、洗发水、化妆品等☆,只是我们很少关注罢了⌒↑□。”秦榕说﹡﹡⌒。

                                                                              除了技术因素外┊□,在寻找替代性材料时◇,成本是最大的考量因素⌒△。秦榕认为┊▽,在对成本考虑较少、对技术可靠性要求较高的航天、军事等领域∟⊿∟,或许能用得起硅材料的替代品◇﹡。但在绝大部分领域⊿,替换现有“物美价廉”的硅而转用其他材料〇┊,很可能会导致电子信息类产品成本暴涨π△。

                                                                              在手机、电脑、智能手表这些电子设备中△﹡♀,芯片是其最核心的零部件□□◇。芯片也是半导体行业集成度最高的元器件♀∵♂,而生产其所用的硅材料∟□⊙,主要来源于沙砾⊿。

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                                                                              “对于各种新型材料♂♀◇,不管是早期的砷化镓还是当下炙手可热的石墨烯◇△,抑或是各种有机半导体材料♀π⊙,它们在实际应用中⌒⊙,受制于工艺繁琐或成本高昂△♀,尚无法撼动硅材料的霸主地位⊙◇﹡。而且﹡〇△,虽然一些材料在某方面的性能或许能超过硅⊿△♂,但在其他方面却存在这样或那样的缺点∴。可能在不久的将来﹡,当材料技术获得突破?,这些缺点都被克服♂▽◇,那么替代硅的材料就真的出现了〇∴┊。”常帅表示π。

                                                                              常帅认为◇▽△,半导体行业的迅猛发展和沙砾过度采掘之间并无太多相关性↑π。“实际上⊿┊,《自然》所报道的沙子供不应求的情况最可能出现在建筑行业π,因为建筑用沙有一定的标准∵▽⊿,沙漠中的沙子或海沙一般都不符合要求﹡∟,只有河沙合适♂。加之〇,近年来建筑行业的快速发展△∴,导致世界各地的河沙开采和消耗速率超过了自然恢复速率∵。”他说﹡⊿。

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                                                                              沙子要变成硅材料☆π,要经过怎样的历程↑┊?常帅介绍道◇♂,首先⊿,要用碳将硅从富含二氧化硅的沙子中提取出来△◇□,通过炭粉还原的方式∟♀┊,将沙子中的二氧化硅转换成纯度超过98%的硅材料⌒,这种材料也被称为工业硅∴⌒∟。但纯度98%的工业硅♂◇♂,还不能用于芯片制造?﹡,还需应用一些化工工艺将工业硅进一步纯化⌒∴↑。纯化后的硅属于多晶硅或无定形硅∟,此时硅的纯度虽达标▽□♂,但由于其内部的原子排列很混乱?,依旧无法直接应用于精密半导体器件的一线生产☆∟。所以?,需要通过一些方法将纯度达标的硅材料制成单晶硅♂。在实际生产操作中∴♂﹡,工作人员主要是通过直拉法或区熔法┊∴◇,将多晶硅或无定形硅转换成为单晶硅硅锭☆。

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                                                                              那么┊,为何硅成了制造半导体器件的基础材料呢⊙↑♂?“这主要是因为□◇,硅的化学性质较稳定π┊∟,具有优异的半导体特性;其次⊿,硅的储量极为丰富∵∵∴,在地壳中的丰度高达27.72%∴。”北京理工大学材料学院副研究员常帅在接受科技日报记者采访时表示♂,此外如今单晶硅制取技术十分成熟□∵☆,相关的基于硅片的半导体制造工艺如掺杂、光刻等也已普及⌒,制造成本相对可控⊙♂。

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                                                                              推荐阅读:财付通遭央行处罚