什么是半导体？芯片又是什么？

（1）半导体

半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于绝缘体（insulator）与导体（conductor）之间的材料。人们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体才得到工业界的重视

（2）芯片

芯片(chip)，又称微芯片（microchip）、集成电路（integrated circuit, IC）。是指内含集成电路的硅片，体积很小。

一般而言，芯片（IC）泛指所有的半导体元器件，是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。广泛应用于军工、民用等几乎所有的电子设备。

芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节，其中晶片制作过程最复杂。在芯片制造过程中，最重要的是晶圆。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在晶圆上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定功能的IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。

（3）半导体与集成电路的关系

集成电路的基础是晶体管，有了晶体管才有可能制造出集成电路，而晶体管的基础则是半导体，因此半导体也是集成电路的基础。半导体之于集成电路，如同土地之于楼房。要建设楼房，需要一块很好的地基，同理，制造集成电路也需要合适的基础材料，也就是半导体材料。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓（化合物），其中应用最广的、商用化最成功的就是硅。

为什么会选择硅来制造集成电路？有几个主要的原因，其一，硅是地壳中最丰富的元素，仅次于氧。自然界中的岩石、砂砾等存在大量硅酸盐或二氧化硅，材料比较容易获取。其二，硅的可掺杂特性容易控制，容易制造出符合要求的晶体管。其三，硅经过氧化所形成的二氧化硅性能稳定，能够作为半导体器件中所需的优良的绝缘膜使用，在器件设计上更有优势。最后，最关键的一点是在于集成电路的平面工艺，硅更容易实施氧化、光刻、扩散等工艺，更方便集成，其性能更容易控制。

芯片微课堂：什么是芯片？芯片为什么又叫半导体

今天是我们芯片微课堂第一期内容，也是给大家简单讲述一下什么是芯片。无论您现在有没有基础，都可以学习一下，芯片行业将是接下来几十年的中坚行业，给小编每天五分钟，让您轻松学知识！

什么是芯片？

在21世纪，无论什么电器，都离不开电子元器件。制造电子元器件的基础材料就是半导体材料，其中这个半导体材料就是圆形单晶薄片，也被称为硅片(如下图)。

在硅片制造厂，由硅片生产半导体产品，又被称为微芯片或芯片。

半导体制造工艺为什么这么难发展？

因为半导体制造技术很复杂，不仅仅是设备上的开发难度很大，其配套的材料，工艺步骤还有其他供应业需要同步进行才能形成质的改变。无论中间哪一项被国外卡住脖子，芯片行业都难以发展。

而在21世纪，汽车电子、电子商务、个人电脑及移动电话通信都是需要芯片支持，尤其是性能越优越的芯片，更能提升产品能力，赢得更大的市场，这就要求我们将更大的精力和经济投入芯片研发之中。

半导体材料是什么？

半导体这一名称来源是由于半导体材料有时是电的导体，有时是非导体。也就是说这个材料的特性在导电与不导电之间可以切换，当然这是需要外部给他一个条件才能切换。

最早的半导体材料锗，但是现在85%的芯片都是由材料硅制造的，小伙伴们知道硅材料为什么会能拥有这么大市场吗？

在半导体行业向前迈进的重要一步就是将电子元器件集成在一个硅衬底上，这也是集成电路名词的由来，简称IC。

在一块集成电路的硅表面上可以制造许多不同的半导体器件，例如晶体管、二极管、电阻、电容等，它们被连接成一个有确定芯片功能的电路。集成电路的表达通常是指这个芯片的功能及其全部元器件。

现在衡量一个芯片的工艺能力，更重要的是看在一块芯片上的元器件密集程度，在有限的空间，形成更多更密集的电路，将大幅度提升芯片能力。所以现在各大代工厂，大力研发7nm、5nm甚至3nm、1nm，线宽越小，可以容纳的东西就更多。当然这个是指单个芯片，集成电路越多，功能越强。

那对于工厂来说，在一片硅片上做的芯片越多，成本月底。比如一个2寸的硅片只能做16颗芯片，那4寸就可以做32颗芯片，以此内推，6寸、8寸甚至12寸，将容纳更多的芯片制造，成本大大降低。

芯片基本的知识就介绍到这里了，如果小伙伴有什么不懂得，可以在评论区留言。下一期内容就是制造芯片的工艺介绍，这是目前最为核心的部分，喜欢的小伙伴们可以点个关注哦！

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