Ce que c'est
Material quantities per chip are tiny; the binding constraints are purity and the number of qualified suppliers, not tonnage. A single contaminated gas shipment can idle a fab.
Le bilan matière
Changer d'échelle →Les quantités sont per 300 mm waferfourchette indicative
| Matériau | Faible | Élevé | Unité | Base |
|---|---|---|---|---|
| Silicon critique | 0.12 | 0.15 | kg | One 300 mm wafer weighs about 125 g |
| Hafnium critique Milligrams per wafer, with no substitute. | trace | trace | kg | Atomic-layer gate dielectric |
| Helium Consumed as gas, not incorporated. | trace | trace | kg | Process cooling and leak detection |
| High-Purity Quartz Consumption is per ingot, not per wafer. | trace | trace | kg | Consumed as crucible during crystal growth |
| Tungsten critique Grams per wafer. | trace | trace | kg | Contacts and vias |
Indicative range compiled from published technology studies and chemistry; verify against a manufacturer specification before use. Les lignes marquées « trace » contiennent la matière en quantités trop faibles pour être exprimées utilement en masse — la contrainte est alors la pureté ou le nombre de fournisseurs, non le tonnage.
Les alternatives
La substitution est la force la plus sous-estimée dans le domaine des matériaux. Lorsqu'un métal devient coûteux ou politiquement difficile, les ingénieurs le contournent dans leurs conceptions — et la demande pour toute une mine peut s'évaporer.
Cadmium Telluride Thin-Film Module
A solar panel a few microns thick, using no silicon at all.
Crystalline Silicon Solar Module
The standard solar panel: silicon wafers, silver contact paste, glass and an aluminium frame.
Gallium Nitride Power Device
A switch that turns on and off far faster than silicon, so power supplies can shrink.