微電子芯片進入醫(yī)學領(lǐng)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(fù)明,聾人復(fù)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(shù)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(zhuǎn)變,即原子由液相的隨機排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵?,由不對稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng),而是通過固液界面的移動逐漸完成的,為實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變,這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)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。
晶體硅根據(jù)晶體取向不同又分為單晶硅和多晶硅。單晶硅和多晶硅的區(qū)別是;當熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則形成單晶硅;如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則形成多晶硅。
沒有摻雜雜質(zhì)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(zhì)需要人為的在半導體中或多或少的摻入某種特定雜質(zhì)的半導體,稱為雜質(zhì)半導體。當雜質(zhì)為施主型雜質(zhì)(起施放電子作用)稱為N型半導體,當雜質(zhì)為受主型雜質(zhì)(接受電子而產(chǎn)生空穴)稱為P型半導體。