微電子芯片進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,使古老的醫(yī)學(xué)青春煥發(fā),為人類的醫(yī)療保健事業(yè)不斷創(chuàng)造輝煌。 微電子芯片的“魔力”還在于,它可以使盲人復(fù)明,聾人復(fù)聰,啞人說話和假肢能動(dòng),使全世界數(shù)以千萬計(jì)的殘疾者得到光明和希望。 微電子技術(shù)在航空航天、國防和工業(yè)自動(dòng)化中的無比威力更是眾所皆知的事實(shí)。在大型電子計(jì)算機(jī)的控制下,無人飛機(jī)可以自由地在藍(lán)天飛翔;人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)可以準(zhǔn)確升空、飛行、定位,并自動(dòng)向地面發(fā)回各種信息。在電子計(jì)算機(jī)的指揮下,火炮、導(dǎo)彈可以彈無虛發(fā),準(zhǔn)確擊中目標(biāo),甚至可以準(zhǔn)確擊中空中快速移動(dòng)目標(biāo),包括敵方正在飛行中的導(dǎo)彈。
芯片又是現(xiàn)代化的微型“知識(shí)庫”,它具有神話般的存儲(chǔ)能力,在針尖大小的硅片上可以裝入一部24卷本的《大英百科全書》。如今世界上的圖書、雜志已多達(dá)3000多萬種,而且每年都要增加50多萬種,可謂浩如煙海。德國未來學(xué)家拜因豪爾指出:“今天的科學(xué)家,即使整日整夜地工作,也只能閱讀本專業(yè)全部出版物的5%?!背雎泛卧谀??的辦法就是由各個(gè)圖書情報(bào)資料中心負(fù)責(zé)把各種情報(bào)存入硅片存儲(chǔ)器,并用通信線路將其連接成網(wǎng)。這樣,科技人員要查找某種資料和數(shù)據(jù)時(shí),只要坐在辦公室里操作計(jì)算機(jī)鍵盤,立即就會(huì)在計(jì)算機(jī)的熒光屏上顯示出所要查詢的內(nèi)容。
硅單晶制備,需要實(shí)現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變,即原子由液相的隨機(jī)排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵校刹粚?duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)稱結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng),而是通過固液界面的移動(dòng)逐漸完成的,為實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程,多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅,再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變,這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種,坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法,這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。
晶體硅根據(jù)晶體取向不同又分為單晶硅和多晶硅。單晶硅和多晶硅的區(qū)別是;當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則形成單晶硅;如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則形成多晶硅。