所有半导体特性都受到与温度相关的电荷载流子密度相关的玻尔兹曼统计数据的影响。温度越高，存在的本征载流子就越多，在某些时候本征载流子浓度变得如此之高，以至于任何掺杂（n 型与 p 型）都被消除了。那是在高温下。

导体具有这样的特性：当你加热它时，载体更容易移动，碰撞更多，电阻也会增加。半导体的特性是当你加热它时，会出现更多的载流子并且电阻会下降。

所以很自然地看到有限制。为什么特别是那些温度，我不知道，我相信有人会想出历史答案。但是，很明显必须选择某个温度，因为如果您设计的温度范围非常宽，那么其他一些性能指标就会受到影响，例如速度或裕度。

设计是在所谓的 PVT 角上指定的，如在工艺、温度和电压角案例中。

硅集成电路（IC 或芯片）运行的军用温度范围为 -55C 至 +125C，这旨在确保在几乎任何现场情况下运行，并有足够的余量（125C 比水的沸点高 25%） ）。

IC 的其他标准范围是 -40C 至 +125C（汽车）、-40C 至 +85C（工业）和 0C 至 +70C（例如电视机中的芯片）。这些标准存在差异，例如一些汽车设备可能会扩展到+130C 或更高，而家用计算机中的高性能CPU 芯片可能会限制在+55C。

芯片的封装是根据芯片的额定温度范围来选择的，通常对于较低温度的器件采用塑料封装，对于较高温度器件采用陶瓷封装。陶瓷封装还具有出色的密封性，并且可以与外部散热器配合以冷却封装。

制造 IC 的硅材料有一个限制，无论外部散热方法（散热器）如何，芯片电路产生的热量都不能足够快地流过硅并流出芯片，以防止永久性损坏。CPU 等数字芯片的时钟信号越快，它产生的热量就越多，因为时钟信号在高逻辑状态和低逻辑状态之间的转换区域中花费的时间越多。时钟转换是典型数字电路产生大量热量的唯一时间，因此随着时钟速度的增加会产生更多热量。硅 IC 中时钟速度的典型上限约为 4 GHz (4,000 MHz)，但一些专用设备的时钟速度可以更快。