什么叫半导体芯片?什么是摩尔定律?
认识半导体芯片，还要先从半导体材料开始。
以硅材料为代表的第一代半导体材料目前仍然是最主要的半导体器件材料。但是硅材料带隙(禁带)较窄和击穿电场较低等物理属性的特点限制了其在光电子领域和高频高功率器件方面的应用。 20世纪90年代以来，随着无线通信的飞速发展和以光纤通信为基础的信息高速公路与互联网的兴起，以砷化镓 (GaAs)和磷化铟(InP)为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。目前GaAs几乎垄断了手机制造中的功放器件市场。
第三代半导体材料的兴起，是以GaN(氮化镓)材料P型掺杂的突破为起点，以高亮度蓝光发光二极管(LED)和蓝光激光器研制成功为标志的。
GaN(氮化镓)半导...全部
认识半导体芯片，还要先从半导体材料开始。
以硅材料为代表的第一代半导体材料目前仍然是最主要的半导体器件材料。但是硅材料带隙(禁带)较窄和击穿电场较低等物理属性的特点限制了其在光电子领域和高频高功率器件方面的应用。
20世纪90年代以来，随着无线通信的飞速发展和以光纤通信为基础的信息高速公路与互联网的兴起，以砷化镓 (GaAs)和磷化铟(InP)为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。目前GaAs几乎垄断了手机制造中的功放器件市场。
第三代半导体材料的兴起，是以GaN(氮化镓)材料P型掺杂的突破为起点，以高亮度蓝光发光二极管(LED)和蓝光激光器研制成功为标志的。
GaN(氮化镓)半导体材料的商业应用研究开始于1970年，其在高频和高温条件下能够激发蓝光的独特性质，从一开始就吸引了半导体开发人员的极大兴趣。
但是GaN的生长技术和器件制造工艺直到近几年才取得了商业应用的实质进步和突破。GaN的优点是禁带宽度大、电子漂移速度大、高热传导率、高耐压、耐热分解、耐腐蚀、耐放射线辐照等，特别适合于超高频、高温、高耐压、大功率器件。
可见，利用氮化镓在电流通过时可发出较强蓝色，并且在其中加入适量的铟元素后还可改变其发光颜色的特性，即可用照明领域。利用其制成可于照明的器件就是半导体芯片。
什么是摩尔定律？
摩尔在1965年文章中指出，芯片中的晶体管和电阻器的数量每年会翻番，原因是工程师可以不断缩小晶体管的体积。
这就意味着，半导体的性能与容量将以指数级增长，并且这种增长趋势将继续延续下去。1975年，摩尔又修正了摩尔定律，他认为，每隔24个月，晶体管的数量将翻番。
这篇文章发表的时候，芯片上的元件大约只有60种，而现在，英特尔最新的Itanium芯片上有17亿个硅晶体管。
尽管这一定律后来成为里程碑似的东西，但这篇文章当时并没有放在首要位置，文章所在的页码是114页。
摩尔最近说："当时，你不会想把这种东西放入你的档案中的，我当时没有想到它会如此的精确。
"
摩尔定律现在失效了吗？
没有，尽管很多分析师与企业的官员已经放言摩尔定律将过时，但它可能仍然发挥作用。
一些人，比如惠普实验室的 Stan Williams与Phil Kuekes认为，到2010年，晶体管的收缩将成为一个问题。
因此，厂商需要找到新的替代材料，比如惠普的"交叉开关"(crossbar switches)。
另外一些人，比如英特尔的科技战略部主任 Paolo Gargini则宣称，到2015年，制造商们才开始转向混合芯片(hybrid chips)，比如结合了传统晶体管元素与新出现材料，比如纳米线的芯片。
到 2020年，新型芯片才会完全投入使用。
从理论的角度讲，硅晶体管还能够继续缩小，直到4纳米级别生产工艺出现为止，时间可能在2023年左右。到那个时候，由于控制电流的晶体管门(transistor gate) 以及氧化栅极(gate oxide)距离将非常贴近，因此，将发生电子漂移现象(electrons drift)。
如果发生这种情况，晶体管会失去可靠性，原因是晶体管会由此无法控制电子的进出，从而无法制造出1和0出来。
如果失效会怎样？
很难讲。如果替代晶体管的材料永远找不到，摩尔定律便会失效。
如果替代材料出现了，那么类似摩尔定律的规律将仍然出现。
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