5

Я слышал от физика, что когда кремний нагревается, он может проводить через него больше электричества. Он сказал:

«Кремний будет иметь довольно хорошую структуру, он будет иметь более высокую температуру плавления, но когда мы увеличиваем температуру, мы начинаем вибрировать эти атомы, и он может фактически быть проводником». Это то, что мы называем полупроводником, и поэтому мы можем варьировать количество электричества, проходящего через него. И один из способов, которым мы можем это сделать, - это допировать это, мы можем добавить к нему разные элементы, разные другие атомы, мы можем допировать это n-типом или p-типом, и мы можем добавить либо электроны, либо их отсутствие, и поэтому позволяет нам создавать транзисторы. "

Это, конечно, не письменный, а устный текст в этом видео.

Но это заставило меня задуматься, когда кремниевый чип нагревается, означает ли это, что он становится быстрее и производит лучшую производительность, и учитывается ли это и для процессоров?

Я знаю, что вопрос немного странный, особенно потому, что я не полностью понимаю архитектуру процессора, поэтому мне любопытно, каков ответ.

3 ответа3

4

Самая большая проблема в вашем мыслительном процессе заключается в том, что если процессор перегревается, он больше не является полупроводником. Он не может точно контролировать сигналы. В итоге вы получаете много ошибок и очень мало данных. Таким образом, проходит больше тока, но меньше информации - информация.

2

Здесь восприятие состоит в том, что кремний является проводником, пытаясь найти правильные слова, чтобы сказать это, я ссылаюсь на вики.

Чистый кремний имеет слишком низкую проводимость (т.е. слишком высокое удельное сопротивление), чтобы использовать его в качестве элемента схемы в электронике. На практике чистый кремний легируют небольшими концентрациями некоторых других элементов, процесс, который значительно увеличивает его проводимость и регулирует его электрический отклик, контролируя количество и заряд (положительный или отрицательный) активированных носителей.

В обычных интегральных схемах пластина из монокристаллического кремния служит механической опорой для цепей, которые создаются путем легирования и изолируются друг от друга тонкими слоями оксида кремния, изолятора, который легко получают, подвергая элемент воздействию кислорода под воздействием кислорода. надлежащие условия. Кремний стал самым популярным материалом для создания как мощных полупроводников, так и интегральных схем. Причина в том, что кремний является полупроводником, который может выдерживать самые высокие температуры и электрические мощности, не становясь дисфункциональным из-за лавинообразного пробоя (процесс, в котором электронная лавина создается в результате цепной реакции, в результате которой тепло создает свободные электроны и дырки, которые, в свою очередь, создают производить больше тока, который производит больше тепла).

http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon

Спасибо вики. Как вы можете видеть из моей точки зрения, кремниевая пластина - это не пути, следы и переключатели, а скорее среда, в которой происходят эти крутые электронные действия.
Как указано в видео, именно травление, легирование и добавление других материалов действительно составляют интегрированный чип, а также высокую проводимость и электронное переключение в нужных местах. Так что изменение проводимости самой вафельной вещи не является преимуществом.

Также полупроводниковые переходы имеют максимальную температуру перехода

Различные физические свойства полупроводниковых материалов зависят от температуры. К ним относятся скорость диффузии легирующих элементов, подвижность носителей и тепловое производство носителей заряда.

В основном, когда они нагреваются, вероятность того, что легирующие вещества могут двигаться, намного выше, и поэтому функциональные барьеры между легированными сторонами соединения могут измениться. Это может привести к необратимому изменению pn-перехода и изменению рабочих характеристик перехода. Это может изменить характеристики сопротивления соединения и может выделять больше тепла, что, в свою очередь, влияет на свойства соединения, что приводит к тепловому убеганию.

Под подвижностью носителей и носителями заряда понимается число электронов, доступных для перемещения в материале, и температура также сильно влияет на это. Опять же, эти характеристики влияют на общее сопротивление и тепловыделение устройства.

Другие кремниевые компоненты вокруг платы, это похоже, в то время как легированный кремний составляет затворы и делает всю причудливую электронику, и это делает это в очень широком диапазоне температур, пакет, в который этот материал вставлен, является изолятором. по-прежнему важно оставаться вместе, а не обугливаться или взрываться, когда температура становится высокой.

1

(...) когда мы повышаем температуру, мы начинаем вибрировать эти атомы, и это может быть проводником.

Силикон используется как для изоляции, так и для проведения тока (он смешивается с другими веществами для этих противоположных целей). Максимальная рабочая температура транзистора колеблется в пределах примерно 60-100 градусов по Цельсию. Если температура поднимется выше указанного максимума, в процессоре возникнут ошибки, и высокая температура, вероятно, повредит транзисторы.

Горячий процессор может проводить больше электрического тока, чем холодный, но это не повысит вычислительную производительность чипа.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками .