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沙子快没了!别忧虑,造芯片主要用的不是它

原标题:沙子快没了!别忧虑,造芯片首要用的不是它

在手机、电脑、智能手表这些电子设备中,芯片是其最中心的零部件。芯片也是半导体职业集成度最高的元器材,而出产其所用的硅资料,首要来历于沙砾。

近来英国《天然》杂志发文称,现在沙子和砾石的采掘速度,已超越其天然康复的速度。因而,地球上沙子的需求量或许很快就会超越供给量。一时间,“沙子快没了”的音讯在网上引发热议。

硅是半导体职业的柱石,而沙子是提取硅的重要质料。近半个世纪以来,半导体职业的迅猛开展,是否造成了沙子的过度采掘?沙子资源干涸是否会引发半导体职业的开展危机?

就上述问题,科技日报记者采访了业界相关专家。

凭存量大、易提纯特性锋芒毕露

沙子是地球地壳中含量较丰厚的物质,沙子中所含有的元素硅,是地球地壳中第2大组成元素,约占地壳总质量的25%。沙子的品种首要有两种:天然沙和机制沙,天然沙又可被分为河沙、海沙和山沙。

那么,为何硅成了制作半导体器材的根底资料呢?

“这首要是由于,硅的化学性质较安稳,具有优异的半导体特性;其次,硅的储量极为丰厚,在地壳中的丰度高达27.72%。”北京理工大学资料学院副研讨员常帅在承受科技日报记者采访时表明,此外现在单晶硅制取技能十分老练,相关的根据硅片的半导体制作工艺如掺杂、光刻等也已遍及,制作本钱相对可控。

黄河上游水电开发有限责任公司是一家从事硅资料制作的企业,其青海新能源分公司副总经理秦榕在承受科技日报记者采访时也指出,硅之所以成为半导体职业的“魂灵”质料,首要是由硅的化学性质决议的。

“在工业出产中,提纯硅比较简单,并能到达很高的纯度。凭仗存量大且易提纯的特性,硅资料的制作本钱越来越低,这也在必定程度上降低了手机、电脑等终端产品的定价。曩昔,笔记本电脑动辄上万元,现在只需几千元就能买到装备很好的电脑。”秦榕说。

沙子要变成硅资料,要经过怎样的进程?

常帅介绍道,首要,要用碳将硅从富含二氧化硅的沙子中提取出来,经过炭粉复原的办法,将沙子中的二氧化硅转化成纯度超越98%的硅资料,这种资料也被称为工业硅。但纯度98%的工业硅,还不能用于芯片制作,还需使用一些化工工艺将工业硅进一步纯化。纯化后的硅归于多晶硅或无定形硅,此刻硅的纯度虽合格,但由于其内部的原子摆放很紊乱,仍旧无法直接使用于精细半导体器材的一线出产。所以,需求经过一些办法将纯度合格的硅资料制成单晶硅。在实践出产操作中,工作人员首要是经过直拉法或区熔法,将多晶硅或无定形硅转化成为单晶硅硅锭。

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