氦是一種從天然氣收集中提取的惰性氣體,具有在半導(dǎo)體制造過程中利用的多種特性。因?yàn)楹な且环N“惰性”
氣體,它不會(huì)與其他元素發(fā)生反應(yīng),這使其成為制造半導(dǎo)體的理想選擇。在半導(dǎo)體加工過程中發(fā)生的化學(xué)反
應(yīng)通常是基于氣體或液體的,因此在硅周圍使用惰性氣體可以防止發(fā)生不必要的反應(yīng)。此外,由于氦具有高
導(dǎo)熱性,它可以有效地將熱量傳導(dǎo)出去,這有助于在制造過程中控制硅的溫度,并使半導(dǎo)體的小型化成為可
能。半導(dǎo)體越來越多地出現(xiàn)在幾乎所有可以想象的應(yīng)用中。例如,基于半導(dǎo)體的電動(dòng)汽車零部件占汽車制造
成本的 35%,到 2030 年,隨著其他零部件變得更加實(shí)惠,它們可能占制造成本的一半。在美國,氦氣的最
大用途(30%)用于醫(yī)療保健,主要是磁共振成像(MRI)、分析和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用(17%)以及工程和科學(xué)應(yīng)
用(6%)。如果沒有石油和天然氣生產(chǎn),而氦的生產(chǎn)是次要產(chǎn)品,那么今天的現(xiàn)代半導(dǎo)體制造將是不可能
的。如果沒有從石油和天然氣運(yùn)營以及天然氣加工中回收的氦氣,芯片的工廠將無法運(yùn)營。由于液化氣態(tài)氦
所需的冷卻、其有限的可用性、從天然氣中分離氦的困難過程以及其存儲(chǔ)要求,它可能很昂貴。數(shù)百萬年來,
放射性衰變導(dǎo)鈾巖將氦分散到這些腔室中。大多數(shù)已知的氦儲(chǔ)量是偶然發(fā)現(xiàn)的。