尽管硅有如此多的优点，作为半导体材料，用来 *** 芯片的基本组件晶体管 。但是，随着现代经济的发展，在越来越多的需要提高速度、减少延迟和光检测的应用中，硅正在达到性能的极限 。为此需要寻求新材料的突破，从而制造全新的芯片 。
金刚石，俗称钻石，如果用纯天然的钻石制造芯片，价格昂贵，且芯片总体数量是可预估的 。但是金刚石原料的储量是可以依靠人造钻石来解决 。
其次，在性质表现方面，钻石作为半导体材料具有更好的绝缘耐压性和更高的热传导率 。人们通常观念里认为钻石不导电，该说法不严谨，实际上钻石电阻非常大 。但是目前日本研究员在钻石中掺进杂质解决了该问题，并首次制成双极型晶体管，为研究节能半导体元件开辟了道路 。
设想钻石作为半导体 *** 的手机芯片出现，由于耐受高温的特性，电子元器件的老化会得到有效遏制，自然智能手机的电子寿命会延长 。其次该芯片能够减少发热量，手机会变得更薄，省下来的空间也可以用来提升手机性能 。这仅仅是手机领域，像重工业和航天工业借助钻石芯片受惠更多 。
金刚石是可以替代硅的，只是目前还存在一定的技术难度，需要科研人员努力 探索。
硅的性质，氧化二氧化硅，可作绝缘材料，单晶硅，渗其它元素后，形成极性，可外延可，气相叠加，可化学刻录图案，而金刚石，是碳，有以工能吗，如有气相叠加单晶硅，有可以作极性材料，一是散热率，二导电率 。
对这个问题我们首先分析这两种材料的特性之后再做判断 。
一、硅
化学成分
硅是重要的半导体材料，化学元素符号Si 。电活性杂质磷和硼在合格半导体和多晶硅中应分别低于0.4ppb和0.1ppb 。拉制单晶时要掺入一定量的电活性杂质，以获得所要求的导电类型和电阻率 。重金属铜、金、铁等和非金属碳都是极有害的杂质，它们的存在会使PN结性能变坏 。硅中碳含量较高，低于1ppm者可认为是低碳单晶 。碳含量超过3ppm时其有害作用已较显著 。硅中氧含量甚高 。氧的存在有益也有害 。直拉硅单晶氧含量在5 40ppm范围内；区熔硅单晶氧含量可低于1ppm 。
硅的性质
硅具有优良的半导体电学性质 。禁带宽度适中，为1.12电子伏 。载流子迁移率较高，电子迁移率为1350厘米2/伏·秒，空穴迁移率为480厘米2/伏·秒 。本征电阻率在室温(300K)下高达2.3 105欧·厘米,掺杂后电阻率可控制在104 10-4 欧·厘米的宽广范围内，能满足制造各种器件的需要 。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间 。
热导率较大 。化学性质稳定，又易于形成稳定的热氧化膜 。在平面型硅器件制造中可以用氧化膜实现PN结表面钝化和保护，还可以形成金属-氧化物-半导体结构,制造MOS场效应晶体管和集成电路 。上述性质使PN结具有良好特性，使硅器件具有耐高压、反向漏电流小、效率高、使用寿命长、可靠性好、热传导好，并能在200高温下运行等优点 。
技术参数
硅单晶主要技术参数有导电类型、电阻率与均匀度、非平衡载流子寿命、晶向与晶向偏离度、晶体缺陷等 。
导电类型导电类型由掺入的施主或受主杂质决定 。P型单晶多掺硼，N型单晶多掺磷,外延片衬底用N型单晶掺锑或砷 。
电阻率与均匀度拉制单晶时掺入一定杂质以控制单晶的电阻率 。由于杂质分布不匀，电阻率也不均匀 。电阻率均匀性包括纵向电阻率均匀度、断面电阻率均匀度和微区电阻率均匀度 。它直接影响器件参数的一致性和成品率 。
非平衡载流子寿命光照或电注入产生的附加电子和空穴瞬即复合而消失，它们平均存在的时间称为非平衡载流子的寿命 。非平衡载流子寿命同器件放大倍数、反向电流和开关特性等均有关系 。寿命值又间接地反映硅单晶的纯度，存在重金属杂质会使寿命值大大降低 。
晶向与晶向偏离度常用的单晶晶向多为 (111)和(100)（见图） 。晶体的轴与晶体方向不吻合时，其偏离的角度称为晶向偏离度 。
单晶硅的 ***
硅单晶按拉制 *** 不同分为无坩埚区熔(FZ)单晶与有坩埚直拉(CZ)单晶 。区熔单晶不受坩埚污染，纯度较高，适于生产电阻率高于20欧·厘米的N型硅单晶（包括中子嬗变掺杂单晶）和高阻 P型硅单晶 。由于含氧量低，区熔单晶机械强度较差 。
大量区熔单晶用于制造高压整流器、晶体闸流管、高压晶体管等器件 。直接法易于获得大直径单晶，但纯度低于区熔单晶，适于生产20欧·厘米以下的硅单晶 。由于含氧量高,直拉单晶机械强度较好 。大量直拉单晶用于制造MOS集成电路、大功率晶体管等器件 。外延片衬底单晶也用直拉法生产 。硅单晶商品多制成抛光片，但对FZ单晶片与CZ单晶片须加以区别 。外延片是在硅单晶片衬底（或尖晶石、蓝宝石等绝缘衬底）上外延生长硅单晶薄层而制成，大量用于制造双极型集成电路、高频晶体管、小功率晶体管等器件 。
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