第225章 海量知识 吐露心声（1/2）
“你这知识储量惊人啊！那这个和芯片的关系怎么样的？”周老问道。
“首先晶圆?：晶圆是制造半导体芯片的基础材料，通常由高纯度的单晶硅制成，形状为圆盘状，表面经过特殊处理以便于后续的电路加工。晶圆本身没有电气功能，主要是用于承载和支持芯片的制造过程。?芯片?：芯片是从晶圆上切割下来并封装的半导体器件，包含了特定的电路和功能，是最终用于电子设备中的组件。每个芯片都是一个独立的电子元件，通常需要进行封装以供使用。
然后就是晶圆的制造?：高纯度的多晶硅经过熔化、掺入晶种、拉出单晶硅棒、研磨、抛光、切片等步骤，最终形成晶圆。晶圆是制造半导体芯片的初始材料。?芯片的制造?：在晶圆上通过一系列工艺步骤（如光刻、刻蚀、掺杂等），形成许多功能的电子电路与元件。完成所有制造工艺后，晶圆被切割成小块，每块小块就是一个芯片”俞章平说道。
“嗯，那这些里面，哪些是我们被老外卡脖子的地方？”周老问道。
“我国芯片产业在多个方面存在“卡脖子”问题?，主要包括以下几个方面：?高端芯片技术?：我国在高端芯片领域，特别是用于汽车、人工智能、云计算等领域的“大脑”级芯片，自给率较低。例如，车规级芯片和存储芯片的自给率不足10%，这意味着一旦国外供应商停止供应，相关行业将面临严重困境?。
光刻机技术?：光刻机是芯片制造中的关键设备，荷兰的ASL公司在这一领域几乎处于垄断地位。目前这是空白的！
芯片设计和架构?：尽管国内有一些优秀的设计团队，但在算法优化、架构创新以及专利布局等方面与全球顶尖水平仍有差距。国内采用的自主架构产品在生态建设和市场认可度上还有待提升?。
材料和设备?：芯片生产需要高纯度化学材料和特殊材料，我国在这些领域的生产能力较弱，导致关键材料依赖进口。此外，封装工艺也高度依赖于国外先进设备和技术?。
国际市场和技术封锁?：美国对我国的半导体产业实施了多轮打压和封锁，限制设备出口和禁止技术转让，进一步加剧了我国在高端芯片技术上的困境?。”俞章平说道。
（我国在2019年自主的才有了极紫外光（EUV）光刻技术，但是技术上存在较大差距，大多数国产芯片仍停留在28纳米及以下工艺水平，无法满足高性能计算需求?）
“最难解决的是哪方面？”田广利问道。
“主要是光刻机技术，其他都好解决！”俞章平说道。
“光刻机技术被那个荷兰的阿斯麦公司给垄断了，那你有什么好主意吗？”田广利问道。
“我计划在明年或后年通过一些渠道购买一些光刻机，但是这只能解决目前的一小部分困难，以后他们发掘以后就难了！以后还是得自己努力研发才行！哪怕投入的时间和精力无法估计都要去研发！这是必须之路！”俞章平说道。
“嗯，任重道远啊！以后就看你们的了！”周老说道。
“章平，你再给我说说关于晶圆和芯片的事情，让我多了解了解！”田广利说道。
“行，那我就说说晶圆的一些重要参数：载流子浓度：多数半导体器件为少数载流子器件，如硅太阳能电池。本文后续提到的载流子参数均为少数载流子参数。半导体在热平衡状态下，空穴和电子浓度相等，此时为稳态；当受到外部激励（光、电、热等能量激励）时，半导体处于非平衡状态，电子和空穴均增加，形成过剩载流子。载流子寿命（lifeti），是指过剩载流子平均存在时间，载流子浓度满足指数衰减规律。
载流子寿命：载流子寿命根据载流子复合类型可分为辐射复合寿命、俄歇复合寿命以及Shockley-Read-hal（SRh）复合寿命。载流子寿命是反映材料和器件缺陷浓度的重要参数，也是衡量器件开关速度、电流增益、电压等特性的重要指标，同时对半导体激光器、光电探测器以及太阳能电池等光电子器件的电光和光电转化效率起到重要作用。
表面复合速率：载流子既在材料体内发生复合也在表面发生复合。表面复合寿命或表面复合速率（Surface rebation velocity，s）是描述载流子在表面复合快慢的物理量。表面复合寿命越大说明表面复合速率越低，反之，表面复合速率越高。表面粗糙度、表面悬挂键等表面物理性质和状态是影响表面复合速率的关键。表面复合速率是表征材料的表面质量的重要性能参数。
有效寿命：载流子有效寿命是将体寿命和表面复合寿命综合的参数，是特定样件载流子整体寿命的表征。目前大多数检测技术检测的载流子寿命为载流子有效寿命，无法将体寿命和表面复合速率分离，因此很难逐一分析表面处理工艺、体内缺陷和掺杂等过程对硅晶圆和太阳能电池性能的影响。
扩散系数：扩散系数（diffio，d）是表征在单位时间单位面积上，载流子通过界面快慢的物理量。扩散系数和载流子寿命共同决定载流子扩散长度（diffioh），扩散长度是评价材料性能的典型参数，载流子扩散长度越长材料质量越好；对于太阳能电池来说，载流子扩散长度越长载流子分离和收集效率越好、光电转化效率越高。
掺杂：掺杂是形成功能半导体的必要环节，掺杂浓度对电阻率和载流子输运参数有着重要影响。本征半导体，即不掺杂半导体，常温时电阻率非常高，随着掺杂浓度增加，电阻率降低，载流子寿命和扩散长度逐渐降低。”俞章平侃侃而谈。
“哦，原来如此！那你再说说芯片的主要参数有哪些!”田广利按了下录音笔说道。
“田叔你这还真是好学啊！”俞章平打趣道。
“快说，快说！”田广利又按下录音笔说道。
“好勒！?主频?：主频是cpU的时钟频率，表示cpU的工作频率。主频越高，cpU的速度通常越快。主频=外频x倍频?。
外频?：外频是cpU的外部时钟频率，表示cpU与主板连接的速度。外频越高，主板的运行速度越快?。
倍频?：倍频是指cpU主频与外频之间的相对比例关系。倍频越高，cpU的频率也越高，但在相同外频下，高倍频的cpU实际运算速度可能会受到系统数据传输速度的限制?。
前端总线（FSb）?：前端总线是将cpU连接到北桥芯片的总线，影响cpU与内存之间的数据交换速度。总线频率越高，数据传输速度越快?。
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