芯片的材料之谜从硅到新兴技术的探索
硅:传统的半导体材料
在计算机和电子产品中,硅是一种极为重要的元素,它以其独特的物理性质,使得它成为了最常用的半导体材料。硅晶体具有良好的稳定性、耐热性和电学性能,这些特性使得它在制造集成电路时非常理想。然而,随着技术的发展,我们发现了其他材料也可以用来制作更先进的芯片。
铟镓铋(InGaAs):用于高频应用
铟镓铋是一种带有较高能隙的小波长半导体物质,由于其光电效应强烈,它在光通信领域以及一些特殊应用中占据了一席之地。此外,由于其高速运算能力,在高频数据处理和高速数字信号处理等领域也有广泛应用。
氮化铝(AlN)与氮化镓(GaN):未来战略材料
氮化铝与氮化镓是目前研究中的两大新兴半导体材料。它们具有比硅更大的硬度,更好的热稳定性,还能承受更高温度下的工作条件,这使得它们成为未来太阳能光伏板、高温电子设备以及激光器等领域不可或缺的一部分。
二维材料:如石墨烯与黑磷
近年来,二维无层结构(2D)纳米晶体,如石墨烯和黑磷,因为其独特结构优势而引起了科研界的大幅关注。这类物质不仅具有极低的摩擦系数,而且在机械强度方面表现出色,同时还具备很好的电子输运性能,预计将会被用于诸多前沿科技项目。
超薄膜金属氧化物:触控屏幕中的英雄们
在现代智能手机中,每一次轻触都依赖于超薄膜金属氧化物制成的人工皮肤感应器。在这些小巧灵活的情境下,这些微小但功能强大的元件能够准确捕捉手指压力,从而实现各种精细操作,如滑动、点击或是双击等,以此来控制设备上的各种功能。