石头里也有矽

矽（Si）是半导体材料的代表。元素在地表地壳中存在的比例称为“克拉克数”，矽的克拉克数约为26%，矽在地壳中含量是仅次于氧气（50%）第二多的元素。

工业用矽的主原料为二氧化矽（SiO₂），又称为矽石、矽土，多存在于到处可见的白色小石头中。

然而，矽的供应极度仰赖外国进口。为什么呢？秘密在从二氧化矽（SiO₂）将矽（Si）萃取出来的方法里。

萃取做法，是将二氧化矽与木炭等碳材材料一起放入电炉中，通过大电流，提高温度，使材料融化，从碳材中释放出来的碳元素（C）气体，从二氧化矽中夺取氧原子，变成二氧化碳或一氧化碳，而使金属状的矽游离。

为了提升纯度至99%…….

如此提炼出的矽，称为治金级矽，或是治金级矽，纯度为99%。

然而，进行此还原反应需要大量电力，故并未在电费高的国家生产，而将所有的需求量都仰赖进口。图4-1-1所示为2010年世界的矽生产国比例图。观察此图可以知道，治金级矽的主要生产国均为电费较低的中国、俄罗斯、挪威、巴西、美国、南非、澳洲等国。日本等国进口矽原料（治金级矽），接下来治金级矽的制程，包括借由蒸馏、精制进行高纯度化，并经历多晶矽的过程，长成单晶矽，以及矽晶圆加工等制程，则在进口国进行。

这种情况与铝（AI）非常相似。将铝矿石进行精炼，也需要大量电力。每生产一吨的铝需要一万kwh以上的电力，也因为如此，铝又称为“电罐头”。依此定义而言，矽也可以称为“电罐头”呢。

图4-1-2汇整了矽的主要特性一览。