半导体材料对人类文明所起的巨大影响最令人惊讶
2012年3月30星期五半导体材料对20世纪的人类文明所起的巨大影响最令人惊讶。20世纪是科学技术突飞猛进的100年，原子能、半导体、激光和电子计算机被称为20世纪的四大发明，后三大发明是紧密相关的。 1904年发明真空二极管，1920年无线电广播便风靡全球;1931年半导体理论提出，1948年用半导体材料锗制成了晶体管，从真空管到晶体管，使电子工业发生了质的飞跃，具有划时代的意义;1959年硅半导体材料研制成功，为微电子工业奠定了基础，事实上也是为计算机时代的到来提供了物质条件.1946年世界上第一台电子计算机在美国问世，当时还没有半导体材料，它是由18000支真空管组成的庞然大物，每秒钟实现加法运算40000次;1948年半导体材料取得突破，随即晶体管线路普及,1956年第一台晶体管计算机问世，和第一代真空管计算机相比，体积减小上千倍，运算速度提高到每秒近100万次;第三代计算机是在硅半导体材料发明以后，集成电路得以实现，1963年出现了硅半导体集成电路计算机，体积进一步缩小，运算速度达到每秒100万一200万次；随着半导体材料质量的提高和制造技术的改进，1971年后超大规模集成电路得以实现，加上信息存储材料和超微加工技术的发展，第四代超大规模集成电路计算机问世，计算机速度高达每秒千万次。事实说明，没有半导体材料就没有微电子工业，就没有计算机的时代。20世纪初(1905年)世界上第一个真空电子管的发明，标志着人类社会进入电子化时代，电子技术实现了第一次重大技术突破。这是控制电子在真空中的运动规律和特性而产生的技术成果。从此产生了无线电通信、雷达、导航、广播、电视和各种真空管电子仪器及系统。经过第二次世界大战后，人们感觉到真空管还存在许多不足，如仪器设备体积大、重量大、耗电大、可靠性和寿命受限制等。因此，研究新型电子管的迫切需求被提出来了。1947年美国贝尔实验室两位科学家巴丁(工B6rdeen)和布拉坦(wH．BraMa％)在做锗表面实验过程中发明了世界上第一个点接触锗晶体管。两年后被誉为电子时代先驱的科学家肖克莱(W且sh。cM6y)发表了晶体管的理论基础——P—N理论。此后，实验型晶体管研制成功，使晶体管进人实用阶段。品体管的发明是电子技术的第二次重大技术突破，为微电子技术揭开序幕。为表彰三位科学家的卓越贡献，他们共同获得1956年诺贝尔物理学奖。 晶体管发展初期是利用毖单品材料进行研制的。实验发现Pa笛单晶做的晶体管漏电流大，工作电压低．表面性能不稳定，随温度的升高，性能下降，可靠性和寿命不佳。科学的道路是没有尽头的，科学家通过大量的实验分析，发现半导体硅比锗有更多的优点。在钳晶体管中所表现出来的缺点，利用硅单晶材料将会产生不同程度的改进，硅晶体管的性能会有大的提高。特别是继表面可以形成稳定性好、结构致密、电学性能很好的二氧化硅保护层。这不仅使硅晶体管比锗晶体管更加稳定，性能更好，而且更重要的是在技术上大大前进一步，即发明了晶体管平面工艺，为20世纪50年代末集成电路的问世准备了可靠的基础，这正是微电子技术的一大突破，也是电子技术的第三次重大技术突破。 微电子技术是指在半导体单晶材料(目前主要是硅单品)薄片上，利用微米和亚微米精细加工技术，研制由成千上万个晶体管和电子元件构成的缩微电子电路(称为芯片)，并由不同功能的芯片组装成各种微电子仪器、仪表和系统的总称。微电子技术发展迅速，20世纪50年代末发展起来的小规模集成电路，集成度(一个芯片包含的元件数)为100个元件；60年代发展中规模集成电路，集成度为1000个元件；70年代又发展了大规模集成电路，集成度大于1000个元件；紧接着70年代末发展了超大规模集成电路，集成度达到10万个元件；80年代更发展了特大规模集成电路，集成度超过100万个元件。这里最令人惊奇的是从1958一l 978年20年问，集成电路的集成度从lo个元件发展到10万个元件，英整提高10000倍[这是电子技术史上的第四次重大技术突破。今天，集成度已进一步提高到1000万个元件，更是令人兴奋不已[事实上，现已研制成功存储容量达512兆位的动态随机存取存储器芯片，集成电路的条宽只有o．13”m，并向o．1pm进S，eplooM。 1946年世界上第一台电子计算机是由18000多只电子管组成的，后来b出现了单晶硅半导体，导致了大规模集成电路和超大规模集成电路的发展。虽然，单晶硅体积只有拇指大，但功能和速度的强大使世界电子科技在57年内发生翻天覆地的变化。在人们接受大量信息洗礼的时候，半导体的发展又开始从元素半导体向化合物半导体进化和演变了：锗半导体一单晶硅半导体一超纯单晶硅和拉制单品硅半导体i砷化综半导体。第三代半导体的代表，化合物半导体砷化镊可使运算速度提高10倍以上，耗电量仅为硅的1／10。 国内最大的直径达到153咖、长度770 mm的无位错区熔硅单晶，已在天津某某有限公司成功产出并实现产业化，这标志着我国在世界现代信息产业和现代微电子技术主体功能材料——半导体硅单晶材料的生产方面已经进入最先进行列，同时也标志着天津在这一领域已处于国内领先地位。 天津某公司作为我国最早研制生产半导体单品硅材料和单晶碎片的专业企业之一，一直致力于努力探索生；“区熔砖单晶的超大长度和大直径化这一难题的突破。在开发生产区熔硅单ngn产uDu中，该公司运用高科技手段，于2002年5月分别拉制t9r直径为76M、长度为2．2m和直径为102删、长度为1．5m的区熔秽单晶。6月又拉制出国内直径最大的130删、长度为930毗的区熔硅单品后，经过6个月苦战及反复多次的技术创新初试验，解决了设备控制软件和操作工艺等多项难题，在最关键的产出阶段连续奋战36h，一举成功拉制出具12肚界一流水平的直径153M、氏度为770 mnl的区熔硅单品，使我国成为继德国、日本之后，用区熔法生产最大直径砧单晶的又一个国家，为我国半导体材料发展空又填写上了浓重的一笔。“北京航锐通电镀防腐离子原料有限公司”为您提供专业的技术资讯、行业新闻、热点新闻，希望对您有帮助。北京北京航锐通技术发展有限公司专业生产防锈油、防锈剂、防锈水、防锈液、封闭剂、银保护剂、铜抛光铜保护剂、脱水剂、不锈钢防锈钝化剂、抗盐雾添加剂、耐盐雾防锈产品、水性防锈产品、等等。该企业可根据客户不同需求,研制相对应的产品。更多详情请登录网站：http://www.hthrt.com/http://www.hthrt.com/news/category-1.html/本资讯是由“北京北京航锐通技术发展有限公司”为您提供，转载请注明出处！
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