硅材料的作用(硅材料用途是什么)

硅基材料的工业应用是半导体行业的重要组成部分。从电子级硅片到硅基功率器件，从硅基太阳能电池到半导体器件，再到集成电路。从单晶到多晶硅再到硅片，硅产品广泛应用于半导体集成电路、半导体功率器件、单晶硅太阳能电池等高科技产品上，以及电子、航空航天等工业领域。半导体硅片在电子工业中具有很大的应用价值，其工艺技术复杂，生产工序多，制造成本高，但其质量和产量均有很大提高。在半导体材料领域，随着集成电路技术进步逐步向晶圆级和大尺寸发展，晶体硅材料也不断进步，其生产成本也在不断降低与提高。晶体硅材料可以制成各种产品，例如电感、电容、电感线圈、电极、光导纤维、电阻丝（包括拉丝块、石英片）、半导体照明器件以及各种电化学传感器等。

1、硅是制造半导体和电力电子器用材料的基础材料之一。

电力电子器(Electronic internal vertical circuit, EMI)是由电子或电路(Electronic communication, EP)和射频电子设备）组成，用于接收、处理、转换脉冲或功率，实现电能转换和变换的电子器件。根据集成电路产品不同分类，可将 EMI包括电力电子器和射频产品(EMI)。电力电子器包括电源管理模块(Power Management Communication, PMC)、智能调谐模块(Intelligent Control Management Control Rating)三种电源管理模块。对于 PMC类产品，主要用于调频调压装置；对于电力电子品而言，主要用于直接接触开关调频电路；对于调频功率器件而言主要用于开关整流装置和调频滤波器电路模块；对于电力电子品而言可以分为电源管理模块和电源滤波功能模块两大类。功率器件是指通过改变电压或电流而对电路产生电能并转化为机械能或电能的器件。在电子设备中通常使用硅功率器件作为电子器件使用的主要基础材料与核心零部件之一。由于硅片作为半导体及电力电子器用材料具有良好的导热性、抗辐射性和耐腐蚀性等特性，因此已广泛应用于半导体器件制造及光通信设施中。

2、硅是一种重要材料，能与很多物理元素（如铂、铑、钯）反应，形成具有不同性质的化合物。

根据美国物理学会《硅基材料的发展与研究》一书中所述，硅是一种具有多种性质的元素化合物。硅在化学上是个双键结合的原子。其原子结构与自然界存在和不产生变化的材料几乎相同，也不像金属材料那样导电。随着现代科学技术的发展，硅已被广泛应用于化工、电力等领域。其化学性质主要表现为：含铜量高，具有良好的化学稳定性；含铂量大，有良好的氧化性，适合于制造高性能电气材料；它也能与其他元素发生反应形成一系列化合物，如钯、铂、铑等。其在原子能工业中得到了广泛地应用。从用途上看，硅被称为半导体材料中最重要最成熟、开发最活跃的材料之一，应用最为广泛。

3、硅还具有良好的导电性能和导热性。

硅片可以在室温下使用，是半导体材料中极少有热导率的材料。因此它可以用来制作电容器和电热元件，也可以用来制造各种半导体器件。从电阻率计算方法看，有几种方法适合制造电感线圈或者热电阻丝:(1)硅热阻元件：电阻阻值越小电阻越大，一般电阻阻值小于3Ω/(mK);(2)硅热阻元件：由于硅本身具有良好热传导性能，因此可以制作热阻元件;(3)半导体热阻元件：随着半导体技术发展，硅可制成各种半导体器件;(4)半导体热阻零件：硅具有优异性能，可制成半导体传热体及半导体元件。目前半导体电路中用于半导体器件封装的材料主要有二氧化钨作为电感元件直接导电或作为导体使用；用二硅单晶作为绝缘体而制成的硅基高温电容器使用；用二叠层多晶硅作为热阻体制成的硅基电容则有很好的发展前景。此外，硅热阻元件还有用于制造半导体照明用热阻元件等需求。