半导体的定义
半导体是一种电阻率介于金属和绝缘体之间的物质，具有多个电子能级。这种性质使得它们在电子设备中扮演着至关重要的角色。为什么半导体可以做芯片？答案在于它们独特的物理性质。
硅与其他半导体材料
硅是最常用的半导体材料，它具有良好的热稳定性、耐用性以及适中的带隙能量，这使得它成为制造微处理器等高性能计算机芯片的理想选择。但是，除了硅，还有许多其他元素，如锗（Germanium）、二硫化三钽（Ternary Selenide）等，也被用于制成特殊类型的晶圆。
芯片制作过程简述
从设计到实际生产，整个芯片制造过程分为几个关键步骤：设计、光刻、蚀刻、沉积和蒸镀等。这些复杂且精密的手工操作要求极高的心智能力和技术水平，以及对材料科学深入理解。
什么决定了一个晶圆是否适合制造芯片？
一个晶圆是否能够成功地转化为可用的芯片，其主要取决于其质量。例如，如果晶圆上的原子层次不均匀或含有缺陷，那么可能会导致最终产品无法达到预期性能。这就是为什么在选取原料时必须非常谨慎，因为一旦开始这个精密而复杂的过程，就很难纠正错误。
为什么不能用普通玻璃来做晶圆？
虽然玻璃也是一种广泛存在于自然界中的非金属矿物，但它不具备足够低的电阻率，因此不适合作为半导體进行加工。此外，由于其内部结构过于混乱，不易形成规则网状结构，这也是造成不了规则网格结构所必需的一系列单向移动自由路线，使得电流只能沿着固定的路径传播，从而形成了“通道”。
半导体如何实现数字逻辑？
数字逻辑是现代计算机系统运行所必需的一部分。在这里，我们使用PN结（P型-N型结）的概念，将当前状态转换为下一步状态。这是一个基于输入信号改变PN结电压差，从而控制输出信号变化，以此模拟真实世界现象的一个模型。
晶场效应晶管（MOSFETs）：一种核心构件
MOSFETs 是一种高度集成且功耗低下的开关元件，它们以极小尺寸构建，并且由于它们只在必要时才激活，所以它们非常节能。而这些都归功于他们能够通过控制门电压来调节流动中的载流子数量，即使是在纳米尺度上也是如此。
芯片设计工具概述
为了确保正确地将我们的想法转换成物理形态，我们需要先把所有细节画出来——这就是我们使用EDA软件(EDA stands for Electronic Design Automation)的地方。这些软件包允许工程师创建详尽的地图，然后根据该地图指导生产过程。
结论：探索更深入了解技术背后的秘密
总之，在回答“为什么可以用半導體製造CPU”这个问题时，我们需要考虑到了全面的视角，无论是在物理学领域还是化学领域，每一步都涉及到严格遵循某些基本原理，而不是简单依赖直觉或猜测。在这一点上，了解每一步工作背后隐藏着多少科学知识，对我们认识到科技进步所取得的大量好处至关重要。
