半导体是什么？

百科上的解释是：“常温下，导电性能介于导体与绝缘体之间的材料”。看完之后，似懂非懂，感觉距离我们很遥远。

简单用一句话来说，半导体想导电的时候就能导电，不想导电的时候就绝缘。

半导体虽然听上去较为生僻，却和我们的生活息息相关。

马路边的交通指示灯，家里孩子用的LED小台灯，公园的满天星装饰灯串，都是半导体的应用实例。

就拿LED灯来说吧，它的中文名叫发光二极管。发光二极管的心脏是一个半导体的晶片，晶片由两部分组成，一端是P型半导体，另一端是N型半导体。

这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结，PN结具有单向导电性。在PN结中，注入的少数电子与多数电子结合，多余的能量以光的形式释放，把电能直接转化成了光能。所以LED灯非常省电，仅是传统灯耗电量的十分之一。

光伏产业中的太阳能电池，同样和半导体有着密不可分的关系。太阳能电池工作原理正是利用了上面提到的半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。

也就是说，半导体既可以由电生光，也可以光生电。

半导体的应用很广，其中一个非常重要的应用领域，那就是芯片。

芯片是把电路微型化并制造在一块半导体晶圆上，一种特殊的微型电路。因为它是电子设备的心脏，所以称作叫芯片。

芯片有很多种，我们比较熟知的是电脑的CPU。电脑中的CPU属于逻辑芯片，可以逻辑控制，有运算能力。芯片的其他类型有：蓝牙、Wi-Fi、5G这类通信芯片；内存、U盘里的存储芯片；手机自带的陀螺仪--传感芯片等等。

芯片主要是用来处理二进制数字信号。芯片的运算是通过一个个二极管或者叫晶体管来控制的，我们可以把晶体管看作电子开关。开关打开就导电，用数字1表示，开关关闭就绝缘，用数字0来表示。在众多电子开关的有序运行下，芯片可以完成复杂的逻辑运算。

半导体出现以前，人类组装器件大多是通过焊接的方式，而芯片涉及到的技术像是微雕，在一个非常小的载体（半导体）上，用激光刻画出电路。

现在的芯片已达到纳米级的精细程度。假设指甲盖的厚度为0.1毫米，把一片指甲削成10万条线，每条线就约等同于1纳米。可以想象一下，在一块面积一厘米的芯片里，集成了多亿个晶体管，是不是感觉进入了一个微观世界里呢。当芯片制造进入10纳米制程的时候，将面临非常严峻的挑战，因为1颗原子的大小大约为0.1纳米。

也就是说，在10纳米的情况下，一条线只有不到颗原子，在制作上极度困难，只要一颗原子有缺陷或是含有杂质，就会功亏一篑。

而芯片在未来的不断发展中，会更加超出我们的想象。

芯片的关键性制程均需于干净无尘的环境內进行，制造设备零件需要在高温、真空且具有腐蚀性气体的环境下使用。

而精密陶瓷材料在复杂的物理和化学环境下能保持高度的稳定性。湖南圣瓷的半导体陶瓷备件，材质是大于99.5%纯度氧化铝陶瓷。通过冷等静压成型、高温烧结、精密加工和抛光等技术加工而成。精密陶瓷具有优越的耐磨、耐腐蚀、低膨胀系数、绝缘等性能，可以很好地满足半导体设备对零件的苛刻的要求。

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