制造cpu的技术，cpu 制造

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于制造cpu的技术的问题，于是小编就整理了1个相关介绍制造cpu的技术的解答，让我们一起看看吧。

为何CPU只用硅，而不用能耗更低的锗制作？

其实，最开始的晶体管就是用锗！

后来人们才发展硅。

硅和锗的优缺点我都不讲，只讲一件事，那就是硅的储量大，价格便宜！

在实际应用当中，追求极致性能的情况并不多见，更多的时候，人们不得不在性能和价格中间妥协。举个例子，把硅换成锗，功耗能降低多少呢？但是价格又会提高多少？

再举个例子，目前来说，就导电性来说，银比铜要好很多，但是，谁家电线用银子？还不是因为太贵嘛！

锗和硅都是常见的半导体材料。记得60年代刚刚接触到电子元器件时，有很多锗材料的晶体二极管和晶体三极管，后来基本上都是硅材料的二极管和三极管，这个从型号上就能区别出来。

现在大量应用硅材料制作CPU和其它超大规模集成电路而不用锗材料，主要原因是硅材料大量存在，性能稳定工艺技术成熟，成本低廉，这些都是锗材料不具备的优势。

锗很难用来做CPU，硅的地位也很难被取代

在元素周期表中，金属和非金属元素之间有十二种具有半导体性质的元素，分别是：硼(B)、金刚石(C)、硅(Si)、锗(Ge)、灰-锡(Sn)、磷(P)、灰-砷(As)、黑-锑(Sb)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、碘(I)。

其中的大多数是不稳定的，硫、磷、砷、锑、碘都易挥发，灰-锡低温下才稳定，硼的熔点太高，不易制备单晶。只有锗、硅性能优越。

半导体是指在常温下电导率介于金属和绝缘体之间的一种材料，半导体的电导率并不是一成不变的，它会随着掺入的杂质元素、受热、受光照、受外力等种种外界条件，在绝缘体和金属之间电导率内发生变化。

第Ⅳ族的锗和硅的最外层电子有4个，原子之间能够形成排列整齐的晶格价键。而临近的Ⅲ族和Ⅴ族则变成了掺杂元素。

放在一起就形成了PN结，它具有单向导电性，电流只能从这一头流向另一头。

一个PN结就可以形成半导体元器件中最简单的二极管，它同时也是构成三极管、场效应管等众多半导体元器件的基础结构。

给PN结加正向电压（P区接正极、N区接负极），多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结，形成较大的扩散电流，称为正向电流。

给PN结加反向电压，多数载流子扩散运动减弱，没有正向电流通过PN结，只有少数载流子的漂移运动形成反方电流。由于少数载流子为数很少，所以反向电流很微弱，电阻很大。

在PN结处没有可以自由移动的电子和空穴，但晶格原子外层有许多被束缚的共价电子。光照射时共价电子获得能量，脱离晶格原子的束缚，变成可以自由移动的电子和空穴。所以光照可以使PN结产生电流。

为何CPU只用硅，而不用能耗更低的锗制作？

经常有朋友问及这个问题。

简单回答一下。

第一、硅和锗储量相差巨大。

地壳中的元素丰度，硅是27.8%左右，也就是四分之一还多，锗是1.8ppm，也就是百万分之1.8，两者相差14万倍之多。硅可以由储量很丰富的石英提取，而锗只能在煤烟灰当中找到极微量。从这一点看，锗就不适合做CPU，自然界储量太稀少，提炼太复杂，不用说，价格是天价，平民无缘使用。

第二、锗有开启电压低的优点，同样情况下制作出的电子元件耗能低不少，但是这种半导体高温性能很差，不适合高集成、大功率场合使用。

第三、硅本身是半导体，氧化以后的二氧化硅是很好的绝缘体，硅的机械性能、导热性能也不错；硅、二氧化硅和铜、金、银、铝等常用的电子工业材料亲和力好容易配合，相反，锗很难有绝缘性能良好又稳定的化合物，与铜、银、金、铝等电子工业常用材料配合性能很差。

因此，如果用锗做半导体，成本巨高、性能巨差，没有低成本性能好的配套工艺技术供使用，不适合制造CPU一类器件。

到此，以上就是小编对于制造cpu的技术的问题就介绍到这了，希望介绍关于制造cpu的技术的1点解答对大家有用。