地球沙子快沒了?或引半導體行業價格暴漲

地球沙子快沒了,我可沒騙你。據相關媒體介紹,目前沙子和礫石自然恢復的速度已經趕不上採掘速度了,照這樣下去,地球很快就沒沙子了!別以為沙子沒什麼用,覺得沒有沙子又有什麼關係呢?這不僅僅是沒有沙子,還意味著你將沒有住的房子、喝水用的杯子、工作用的電腦等,因為手機、電腦裡使用的絕大部分芯片都是從沙子中來的,看似不起眼的顆粒卻是現代生活中隨處可見的一種關鍵性原料。

沙子的主要成分是二氧化硅,CPU要用到的只是其中的硅元素,所以更準確地說,沙子是半導體材料的硅元素重要來源。

硅元素在地球上的儲量僅次於氧元素,數據顯示地球的硅元素含量在28%左右,得益於硅元素巨大的儲量和良好的半導體性質。它也就成了製作集成電路的最優秀的原材料,沙子也就成了優質硅元素的重要來源。

地球沙子快沒了?或引半導體行業價格暴漲

不是什麼沙子都能作為硅的重要來源

當然不是什麼沙子都能作為硅的重要來源,雖然是沙子,但要求也很高的好嘛。

從科學上講,術語“沙”是一個粒度的表達,準確地說是0.063到2毫米。用於製造計算機芯片的硅純度必須很高,所以對沙子一定要精挑細選,不然怎麼能提煉出最純淨的硅原料呢。

礦物石英是這方面的理想材料,因為它的兩個主要成分是硅和氧。

石英是一種非常常見的礦物,存在於多種岩石中。沙子的石英含量通常很高,因為它大多是粉末狀岩石。

純石英是一種無色礦物,這就解釋了為什麼許多非熱帶海灘上都有白色的沙子,而普通沙灘上的沙子不適合製造芯片。

這一過程需要從一種叫石英岩的岩石中提取石英含量非常高的沙子。

這些類型的岩石是由沙子形成的,這些沙子隨著時間的推移被擠壓在一起,在地球深處被加熱,幾乎所有其他的元素都從岩石中消失了,所以從這些沙子才能提煉出的純度高的硅,才能用來製造功能強大的芯片!

沙子做的CPU,憑什麼賣那麼貴?

目前,高純的單晶硅是重要的半導體材料。另外廣泛應用的二極管、三極管、晶閘管和各種集成電路,包括計算機內的芯片和CPU都是用硅做原材料。單晶硅作為半導體器件的核心材料,大大地促進了信息技術的革命。

製造芯片用的晶圓,其純度必須很純,即硅的含量是99.9999999%,硅的單晶體具有金剛石晶體結構的晶體。不同的方向具有不同的性質,是一種良好的半導材料。從它提練出硅材料到製成硅晶圓,再到製成集成電路,中間的技術成本、生產成本就是很大的代價。

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是不是地球的沙子快沒了,CPU就會漲價?

作為半導體材料中最重要的元素硅,廣泛存在於沙子中,那麼是不是地球的沙子快沒了,CPU也要跟著漲價呢?

其實大可以不必這麼緊張,因為雖然沙子和礫石已經是採掘量最大的一類原料,這個用量比自然再生率要高。但是都是大量的工業用沙,而沙漠還有大量的圓滑沙粒,必要時可以搬運使用。

其次就是半導體芯片的製造過程非常的複雜,從沙子原料(石英)、硅錠、晶圓、光刻,蝕刻、離子注入、金屬沉積、金屬層、互連、晶圓測試與切割、核心封裝、等級測試、包裝等諸多步驟,而且每一步裡邊又包含更多細緻的過程。主要的價值不在於沙子有多貴而是技術有多強,沙子成本貴了十倍也不代表價格能貴出10%。

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