半导体是什么？芯片为什么和半导体密不可分？为啥光刻机如此重要
在学术界的认知里，半导体主要由四个部分组成，集成电路，光电器件，分立器件，传感器，不过因为集成电路占了其中的80%，所以外行人一般将集成电路看做半导体。而在集成电路里，又分为微处理器、存储器、逻辑器件，以及模拟器件，这些类似于小盒子的东西，其实就是我们俗称的芯片。看过罗叔视频的朋友可能知道，芯片是由晶体管组成的，但如果从材料学的意义上来讲，其实晶体管全部全部是由，半导体材料制造的。
半导体是什么？芯片为什么和半导体密不可分？为啥光刻机如此重要
相信大家都知道，手机和电脑等设备我们一般叫做电子产品，但很少有人想过为什么，其实就是因为它的整个运行原理，都离不开电子。可能你要问，导体里面也有大量的电子，为啥不用它呢？这就不得不提到我们前面说的，半导体的第一个特性，它的电阻是随着温度的上升而降低的，这是什么意思呢？
普通的金属温度一旦升高，内部震动就会随之加强，电阻也会增大，这时电子运行就会遇到阻碍，而半导体材料则相反，它是随着温度升高电阻反而降低，所以电子的运行基本不会受到影响，这个时候晶体管就可以流畅地控制电信号，从而完成一整套的电路逻辑。
半导体是什么？芯片为什么和半导体密不可分？为啥光刻机如此重要
有人可能会问了，为啥是光来雕刻芯片上的电路呢？光导电效应和光伏特效应，也没应用在芯片工艺上啊，前面我们也说了，半导体和光有特殊关系，不仅有光伏特效应，也有光电导效应，这是什么意思呢？光伏特效应其实就是，半导体材料在光的照射下，会将光子转换成电子，太阳能电池板就是运用这个原理，虽然一般人认为它和芯片没什么关系，但半导体材料和光的关系，在这里体现得淋漓尽致，而光电导效应就是指光照越强，光电导材料的电阻率就会越小。如果在低温条件下，由它制造的元器件就可以通过，中远红外辐射进行探测。
半导体是什么？芯片为什么和半导体密不可分？为啥光刻机如此重要
虽然不知道光刻机的作用，是不是也是这个原理，但罗叔在以前的视频里介绍过，芯片在制造的时候，一般先将半导体进行切割，这些片状的物体叫做晶圆，晶圆经过热处理以后，会得到半导体的氧化物，这时在上面涂上一层光阻物质，也就是光刻胶，就可以通过紫外线，将复杂的电路结构图刻画在晶圆上，这个过程是极其复杂难做的。后来科学家经过研究，发现使用极紫外线照射半导体材料后，芯片的存储容量会出现增长，其速度也比原来快100倍。
