在科技產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用上,常常使用人工成長的矽晶圓(矽單晶)或砷化鎵晶圓(砷化鎵單晶)來制作產(chǎn)品,主要是因為單晶固體的原子排列得很整齊,因此電子在流過單晶固體時比較容易,即導電性較好,使得元件的運算速度較快,
此外,單晶固體的硬度高、品質(zhì)好,具有所有固體材料的優(yōu)點,唯工一的缺點就是制作不易,價格極高。
在自然界中的固體材料要"整塊"形成結(jié)晶極為困難,因此碳在自然的情況下都是石墨而非鉆石,只有埋藏在很深的地底(高溫),
并且受到地殼擠壓(高壓)的嚴苛條件下才會形成鉆石結(jié)構(gòu),要滿足這些條件的機率不高,
因此大自然的鉆石產(chǎn)量很少價格昂貴。如果要以人造的方式對碳固體施加高溫高壓,使碳原子排列成鉆石結(jié)構(gòu)結(jié)晶,則可以生長出品質(zhì)較差的鉆石,
這種技術(shù)首先由sl發(fā)明,故稱為"sulian鉆",鉆石是目前地球上已知硬度最高的物質(zhì),因此工業(yè)上常利用人造鉆石來進行切割(例如:鉆石刀)或研磨(例如:鉆石砂紙)。
"鉆石刀"是在刀具的表面成長一層鉆石薄膜(制作方法將在后面詳細描述),利用鉆石薄膜硬度高的優(yōu)點可以輕易地切割其他材料;"鉆石砂紙"是將人工方式成長出來的鉆石粉末混合強力膠(環(huán)氧樹脂)涂布在紙張上,
可以用來研磨其他材料,使材料的表面光滑,這種加工技術(shù)稱為"研磨(Milling)"或"拋光(Polish)",關(guān)于拋光的原理與應(yīng)用將在第3章積體電路產(chǎn)業(yè)中詳細說明。
一般我們常聽到的"寶石(Stone)"或"水晶(Crystal)"指的就是單晶,由于不同原子排列而成的單晶會有不同的顏色,因此通常會以其顏色來命名,例如: "藍寶石(Sapphire)"為氧化鋁的單晶,"石英
(Quartz)”為二氧化矽的單晶
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