为什么cpu用硅做 CPU为何选用硅材料

1、硅材料的特点

为什么CPU用硅做？首先需要了解的是硅材料的特点。硅是一种非金属元素，是地壳中较为常见的元素之一，也是人类使用最广泛的半导体材料之一。硅具有热稳定性、机械强度高以及化学稳定性好等特点，而这些特点恰好符合了半导体材料应具备的特点。

硅具有很好的电学性能，能够在一定电场的作用下形成导电性能不同的P型半导体和N型半导体，从而形成PN结构，实现半导体元器件（如二极管、晶体管等）的制造。另外，硅材料价格低廉、取材方便、开发生产成熟，这些因素也为硅成为CPU制造的首选材料提供了有力的保障。

2、硅的制造工艺成熟稳定

CPU是一种极其精密的微电子元器件，而半导体材料的纯度对于元器件的性能影响非常大。硅的纯度要求非常高，一般要达到99.9999%以上。硅能够达到如此高的纯度，源自于其独特的制造工艺。

硅制造的传统方法是通过从硅石中提取硅，然后利用多次高温处理及精炼，使其纯度逐渐提高。目前，硅的制造工艺已经成熟稳定，制造商已经掌握了硅材料的大规模生产技术，从而保证了CPU生产过程中所需硅材料的供应量和质量。

3、硅材料具备适合微缩制作的尺度

从最初的4004处理器到如今的i9处理器，CPU的规模和复杂度都不断增加。而硅材料的特殊性质使得它适合于微缩制作，这也正是其成为制造CPU的首选材料之一的原因。

在制造CPU时，需要利用光刻技术在硅片上形成不同的导体、绝缘体等各种微细结构。这些结构必须达到极高的准确性和精细度，而硅材料具有优异的物理特性，能够使得微细结构具有较高的准确性和精细度。这也为CPU的微缩制造提供了有利条件。

4、硅材料与其他材料的比较

除了硅以外，其他材料也可以用于半导体微电子器件的制造，例如化合物半导体材料、氮化物材料等。与这些材料相比，硅材料具有更低的制造成本、更广泛的应用基础，且其在工艺制造和性能优化方面已经有着非常成熟的经验，因此在制造CPU时硅材料仍然是首选材料。

此外，硅材料的红外透过率比其他材料更高，这也为CPU在热散发上提供了有利条件。