1电子设备的起点

硅是元素周期表中的第14个元素。它是宇宙的基本组成部分之一，质子比铝重，质子比磷轻。然而，硅经常出现，它是构成大家的房屋的建筑材料的主要组成部分，是当前所有计算机处理器的基础。硅的独特功能中最重要的是，很简单，其中有很多是地狱。仅次于氧气，它是地壳中含量第二高的元素-但不要指望它会随处可见。在自然界中，几乎从来没有以纯净状态发现过硅，实际上硅总是与其他元素混合存在。最常见的是硅酸盐或二氧化硅。二氧化硅是粗糙且高度污染的形式，是沙子的主要成分。长石，花岗岩，石英等都基于硅氧化合物。

2硅原件

硅化合物具有多种有用的特性，主要是因为它们可以非常紧密地且以复杂的排列方式键合其他原子。各种硅酸盐如硅酸钙是水泥的主要成分，是水泥，砂浆甚至灰泥中的主要粘合剂。某些富含硅酸盐的材料可以加热以生产硬化陶瓷，例如瓷器，而其他一些则可以融合形成世界上主要的玻璃钠钙玻璃。硅还可以用作其他物质例如铸铁中的痕量添加剂，铸铁同时使用碳和硅来使铁更具弹性且不易碎。而且，硅也是合成材料硅树脂的主要结构成分，但不要混淆两者-如果确实是硅谷，那么技术世界与我们今天看到的地方大不相同。

在选择用作计算机晶体管基础的元件时，关键词是电阻。导体具有低电阻，并且非常容易通过电流，而绝缘体具有（可预测的）高电阻，可以减慢或阻止电子流动。对于必须能够随意导通和关断的晶体管，我们在半导体中需要一种电阻介于导体和绝缘体之间的物质。可以根据需要，使用各种“掺杂剂”对工业上最好的半导体进行处理，以微调其电阻。

3半导体材质

硅不是地球上唯一的半导体物质，甚至不是地球上最好的半导体。它是迄今为止地球上最丰富的半导体。硅在世界各地都很容易获得。大家无需从非洲的特殊矿山进口它，也不必花费数月的昂贵和污染处理就可以得到一些。它易于操作，最重要的是，科学家们提出了可靠的方法来将其生长为有序晶体。这些晶体对硅来说就像金刚石对碳一样。生长巨大，接近完美的硅晶体是现代计算机芯片制造的主要技能之一。然后将这些晶体切成薄片，然后以几百种不同的方式进行雕刻，加工和处理，然后切成小片并包装到商用处理器中。可以用碳，甚至锗等奇特的材料制造出优质的晶体管，但是它们都无法通过大晶体生长而实现硅的批量生产，至少现在还没有。

4为什么要使用硅

目前，硅晶体是在直径为毫米的圆柱体中制成的，但是研究正迅速接近毫米的阈值。这将有助于降低生产成本，从而使速度至少持续十年左右的时间继续提高。最终可能别无选择，只能放弃硅。当然，由于地球上的硅比碳丰富的多，因此必须有一个理由是我们是有机的碳基而不是硅基，而且这个原因又回到了元素周期表中。无需过多讨论，元素周期表中垂直较低的元素具有较重的原子核和较大的电子壳。硅在物理上比碳更大，更重，因此不太适合超精细任务，例如重组DNA。硅的反应性也比碳要差，这意味着硅基生命的化学多样性可能较低，或者需要更广泛的反应驱动硅酶来迫使化学上不希望的化合物存在。

5如果用完怎么办

尽管地球上的硅原子数量比碳原子数几乎成千上万，但地球上所有生命都是有机的，这可能表明宇宙中其他地方发生这种可能性的可能性。这里有很多物种在某种程度上使用硅，但是没有一个物种将硅用作DNA的结构元素。以硅为基础的生活当然是可能的，但如果确实存在，那么很有可能永远无法发展到碳在家里所允许的复杂程度。未来很多年，硅将不断出现在大家的新闻提要中。即使有些人将碳和其他非硅元素视为下一代计算的平台，如果我们要继续保持计算能力的指数历史趋势，这将是必不可少的，但硅仍然是许多领域的首选。