硅/鍺原子的間距比普通硅原子的更寬。在沉積的過(guò)程中，硅原子伸展到與SI/Ge原子對(duì)齊，使硅層染色。電學(xué)效應(yīng)可以降低硅的電阻，可以使電子移動(dòng)的速度快了70%。這種結(jié)構(gòu)為MOS晶體管帶來(lái)了性能優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)后面章節(jié)繼續(xù)介紹)。

鐵電材料

在不斷尋找更快、更可靠的記憶結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，鐵電體已經(jīng)成為一種可行的選擇。一個(gè)存儲(chǔ)單元必須存儲(chǔ)兩種狀態(tài)(開(kāi)/關(guān)、高/低、0/1)之一時(shí)，能夠快速響應(yīng)(讀寫(xiě))，并且能夠可靠地改變狀態(tài)。鐵電材料例如PbZr1-xTxO3(PZT)和SrBi2ta2O9(SBT)等電容器材料，就是具有這些性質(zhì)的常見(jiàn)材料。它們被集成到SiCMOS(見(jiàn)后面章節(jié)中詳細(xì)介紹)存儲(chǔ)電路中，因此被稱(chēng)為鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(feram)。

金剛石半導(dǎo)體

摩爾定律不可能永遠(yuǎn)適用。一個(gè)終點(diǎn)是晶體管的部件變得如此微小，在長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，控制晶體管的物理原理就無(wú)法發(fā)揮作用了。另一個(gè)限制是散熱問(wèn)題。更大更密集的芯片運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱。不幸的是，高熱量會(huì)降低電氣性能，并可能導(dǎo)致芯片失效。鉆石是一種晶體材料，它散發(fā)熱量的速度比硅快得多。盡管有這些優(yōu)越的方面，金剛石作為半導(dǎo)體晶片仍然面臨著成本、一致性和尋找大型鉆石供應(yīng)的問(wèn)題。然而,一些新的研究是利用氣相沉積法制造低成本更低的人造鉆石。同時(shí)，對(duì)金剛石摻雜成n型和p型的一些研究，將金剛石材料實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這種材料正在實(shí)驗(yàn)之中，在未來(lái)，會(huì)在制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

工藝化合物

很明顯，改變?cè)牧闲枰罅康墓に嚵鞒虒雽?dǎo)體材料轉(zhuǎn)化為有用的器件。大多數(shù)過(guò)程中都會(huì)使用化學(xué)物質(zhì)。事實(shí)上，微芯片的制造主要是一個(gè)化學(xué)過(guò)程，或者更正確地說(shuō)，是一系列的化學(xué)過(guò)程。多達(dá)20%的工藝步驟是清洗或晶圓片表面處理。

處理微芯片的成本越來(lái)越高，部分原因是與這些化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。大量的酸、堿、溶劑和水都被半導(dǎo)體工廠消耗。這部分是由極高純度的特殊的化學(xué)制劑進(jìn)行精確的清潔處理。更大的晶圓和更高的清潔度要求，意味著需要更多自動(dòng)清洗站。此外，清除廢舊化學(xué)品的成本也在上升。如果把生產(chǎn)芯片的成本加起來(lái)，處理化學(xué)品的成本可能占到總制造成本的40%。

后面的章節(jié)我們將繼續(xù)探討半導(dǎo)體工藝化學(xué)品的潔凈度要求。具體的化學(xué)品和它們的性質(zhì)也將在后續(xù)詳細(xì)講到。

分子、化合物和混合物

在本章的開(kāi)頭，物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)由玻爾原子模型來(lái)詳細(xì)的闡述。這個(gè)模型被用來(lái)解釋構(gòu)成宇宙中所有物質(zhì)的元素的根本性差異。但很明顯，宇宙中包含的元素?cái)?shù)量不止103種。

單質(zhì)物質(zhì)的基本組成單位是分子。例如，水就是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成的分子構(gòu)成的。我們世界中物質(zhì)的多樣性來(lái)自于不同原子結(jié)合形成成的分子是多種多樣的。

審核編輯：湯梓紅