單片機的半導體矽片有什麼用
『壹』 半導體有哪些用途
半導體的用途:
用半導體材料製成的部件、集成電路等是電子工業的重要基礎產品,在電子技術的各個方面已大量使用。半導體材料、器件、集成電路的生產和科研已成為電子工業的重要組成部分。在新產品研製及新技術發展方面,比較重要的領域有:
1、集成電路
它是半導體技術發展中最活躍的一個領域,已發展到大規模集成的階段。在幾平方毫米的矽片上能製作幾萬只晶體管,可在一片矽片上製成一台微信息處理器,或完成其它較復雜的電路功能。集成電路的發展方向是實現更高的集成度和微功耗,並使信息處理速度達到微微秒級。
2、微波器件
半導體微波器件包括接收、控制和發射器件等。毫米波段以下的接收器件已廣泛使用。在厘米波段,發射器件的功率已達到數瓦,人們正在通過研製新器件、發展新技術來獲得更大的輸出功率。
3、光電子器件
半導體發光、攝象器件和激光器件的發展使光電子器件成為一個重要的領域。它們的應用范圍主要是:光通信、數碼顯示、圖象接收、光集成等。
定義:
半導體( semiconctor),指常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料。
分類:
按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。
按照其製造技術可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類,一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,雖然不常用,但還是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其規模進行分類的方法。此外,還有按照其所處理的信號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
特點:
半導體五大特性∶摻雜性,熱敏性,光敏性,負電阻率溫度特性,整流特性。
『貳』 矽片在集成電路中的作用是什麼矽片如何參與集成電路的工作
硅是很好的半導體,一般集成電路的基底都是用個硅半導體,因為價格相對比較版便宜。由於半導體的權特性,為期參雜不同物質(3價或者物價的粒子)就可以呈現不同的導電特性,其次,也可以將其氧化,硅氧化物是絕緣體,故可用作隔離。
『叄』 半導體矽片與IC級矽片有什麼區別
IC矽片是集成晶元,就是我們常說的集成塊,而半導體矽片是單一的
『肆』 單晶硅有什麼用途
單晶硅可以用於二極體級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工製造,其後續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用於各個領域,在軍事電子設備中也佔有重要地位。
在日常生活里,單晶硅可以說無處不在,電視、電腦、冰箱、電話、手錶、汽車,處處都離不開單晶硅材料,單晶硅作為科技應用普及材料之一,已經滲透到人們生活中各個角落。
人類在征服宇宙的征途上,所取得的每一步進步,都有著單晶硅的身影。太空梭、宇宙飛船、人造衛星都要以單晶硅作為必不可少的原材料。
直拉單晶硅產品,可以用於二極體級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工製造,其後續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用於各個領域,在軍事電子設備中也佔有重要地位。
(4)單片機的半導體矽片有什麼用擴展閱讀:
目前大多數的半導體材料都是單晶硅。隨著單晶企業在成本控制和產品轉化率上不斷突破,以及單晶在分布式光伏發電上的應用優勢,未來單晶有望實現對多晶的逆襲。
單晶硅與多晶硅是太陽能光伏晶硅組件的兩條技術路線,因晶格排列不同而區分為單晶、多晶。業內普遍的觀點認為,單晶硅具有發電量高的優勢,但成本偏高。在後期運維方面,單晶硅具有一定優勢。
因為單晶是單一的結構,所以晶體結構更為完美,多晶結構是無數個單晶的結合體。從晶體品質來說,無論是位錯密度還是雜質含量,單晶都好於多晶的水平。
在電池和組件生產中,單晶硅能提供比多晶硅更高的轉換效率和更高的抗開裂性。
『伍』 什麼是矽片在單片機上起什麼作用
我想你說的"矽片"即指晶元,就是集成電路,IC.
集成電路IC當然是單片機的核心.
『陸』 單晶矽片有什麼用途
區熔法單晶主要用於高壓大功率可控整流器件領域,廣泛用於大功率輸變電、電力機車專、整流、變頻、機屬電一體化、節能燈、電視機等系列產品。目前晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用於集成電路領域。 是電子信息材料中最基礎性材料,屬半導體材料類。單晶硅已滲透到國民經濟和國防科技中各個領域,當今全球超過2000億美元的電子通信半導體市場中95%以上的半導體器件及99%以上的集成電路用硅。直拉單晶硅產品,可以用於二極體級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工製造,其後續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用於各個領域,在軍事電子設備中也佔有重要地位。
『柒』 多晶硅,單晶硅,矽片有什麼用途,用於哪些行業
硅晶圓片是半導體生產的基礎材料,單晶硅是製造硅晶圓片的基礎材料,多晶硅粗砂內是製造單晶硅的容基礎材料。
原料開采,一般有石英礦的地方都有。硅晶圓片生產出來之後,會送進半導體代工廠進行光刻加工,之後送到封裝車間進行切片封裝,再送到測試工廠測試,之後,就成了市場上賣的IC產品。高級的像CPU啊,低級的像各種小塑封小集成塊啊,都是最終的產品。
目前世界上最大的代工廠是台灣的台積電,中國主要集中在廣州、無錫、上海一帶,中芯國際是目前中國比較有規模的企業。
其實目前矽片一般都是從國外進口的,質量比較好。同時,中國半導體技術比較差,能生產的90nm溝道的產品就很稀奇了,所以都是做封裝測試的比較多。同時,由於外國技術封鎖,我們能接觸到的,基本上都是在國外已經光刻完畢、掩膜完成之後的晶圓片。比如無錫的東芝半導體,晶圓片都是從日本運過來的,中國的半導體工廠就只是負責切割、封裝、測試、出售而已,核心技術根本不傳到中國。
『捌』 矽片 做什麼用的。跟半導體和PCB板是什麼關系
矽片就是是製作集成電路的重要材料,可以通過對矽片進行光刻、離子注入等手段,可以製成各種半導體器件。由於硅元素是地殼中儲量最豐富的元素之一,對太陽能電池這樣註定要進入大規模市場(mass market)的產品而言,儲量的優勢也是硅成為光伏主要材料的原因之一。
為了製造半導體元件和集成電路(IC)。必須先製造出純凈的矽片,然後用各種工藝(光刻蝕、摻雜等等)在矽片上做出導電的半導體電路。
在同樣大小的矽片上,就能做出來數量更多的電路,即能實現更高的集成度。同時,由於電路之間距離小了,導線的長度短了,所需的工作電壓更低,能降低功耗,提高運行速度。
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對於以矽片為基底的光伏電池來說,晶體硅(c-Si)原料和切割成本在電池總成本中占據了最大的部分。光伏電池生產商可以通過在切片過程中節約硅原料來降低成本。降低截口損失可以達到這個效果,截口損失主要和切割線直徑有關,是切割過程本身所產生的原料損失。提升機台產量。
讓矽片變得更薄同樣可以減少硅原料消耗。在過去的十多年中,矽片厚度將變成 100μm. 減少矽片厚度帶來的效益是驚人的,從330μm 到 130μm,光伏電池製造商最多可以降低總體硅原料消耗量多達60%。
『玖』 矽片的用處是什麼
『產品列表』
多晶硅硅錠(圖) 矽片(圖)
電池片(圖) 鋁合金彩色邊框組件(圖)
環氧樹脂封裝組件 光電幕牆組件(全玻組件)
太陽能草坪燈(圖) 太陽能庭院燈(圖)
太陽能通信電源(圖) 太陽能移動電源(圖)
http://ccn.mofcom.gov.cn/EntInfoShow/HeBei/985505/4143762.htm
受太陽能需求急劇增長的影響,生產矽片的原材料多晶硅價格幾年之間上漲了3倍,而預計今後幾年多晶硅的供應缺口將維持在5000噸左右,多晶硅價格有望繼續上漲。這將有可能引發我國矽片生產行業新一輪洗牌,尋找國際技術合作夥伴將是途徑之一。
光伏業推動多晶硅價格暴漲
光伏產業正成為最熱門的新能源行業,在美國上市的無錫尚德的董事長施正榮由此成為中國最富有的人之一。但蓬勃發展的太陽能電池也帶動了多晶硅原材料價格上漲,並殃及到國內的半導體材料產業。
國內半導體材料領軍企業有研硅股(600206)總經理周旗鋼向記者透露,原來售價為每公斤不到30美元的原材料多晶硅,現在價格上漲到每公斤110美元左右,受此影響,有研硅股2005年生產成本增加了3000萬元。
周旗鋼認為,多晶硅價格上漲的罪魁禍首就是太陽能電池。由於全球原油價格上漲,歐美地區對新能源的需求上升,這些國家都採取了鼓勵太陽能發展的措施,這促使太陽能產業蓬勃發展,從而導致多晶硅需求猛增。
根據中金公司分析師吳豐樹的分析數據,2002年全球太陽能級多晶硅的需求量為6800噸,2003年為8700噸,2005年則上漲到1.56萬噸,四年之間漲了1.3倍。而根據國外機構預測,2005年世界多晶硅的產量為2.88萬噸,其中半導體級多晶硅為2.07萬噸,太陽能級為8100噸。從需求上看,半導體級多晶硅需求量為1.9萬噸,略有過剩;太陽能級的需求量為1萬噸,呈現供不應求之勢。
與此同時,太陽能級多晶硅的市場價格也一路高漲,從2003年的每公斤23美元,上升到2005年底的每公斤90美元,已經高於半導體級多晶硅的平均市場價格。由於半導體級多晶硅同樣可以用來製造太陽能電池,因而造成半導體級多晶硅的短缺和價格上漲。
多晶硅有價無貨
隨著太陽能的迅猛發展,多晶硅原料市場還面臨有價無貨的困境。由於技術壟斷原因,目前全球90%以上的多晶硅原料由7家企業提供,而2005年這7家企業共生產半導體級多晶硅2.12萬噸、太陽能級多晶硅6600噸,開工率為100%,再大幅提升多晶硅供應量的可能性不大。國內企業雖也有生產,但在純度方面大都達不到要求。
吳豐樹認為,2006年到2010年全球多晶硅產能將分別達到31500噸、36250噸、40100噸、44700噸和50150噸。 但是,這無法滿足需求的增長。據測算,到2010年半導體級多晶硅和太陽能級多晶硅的總需求將達到6.3萬噸。面對這樣的產能缺口,預計需要再過3年才能彌補,而2006年、2007年間,全球多晶硅將出現3000噸到5000噸左右的缺口。
這種供應短缺情況同樣也波及到我國國內市場,國內多晶硅市場供應短缺甚至更為嚴重。其原因是我國目前還沒有生產多晶硅的成熟技術,所用多晶硅幾乎全部要靠進口供應,而國際矽片製造商多與多晶硅原料提供商存在產業聯盟關系,更多的是滿足這些企業的需求。
2005年,我國集成電路產業需要的半導體級多晶硅約1000噸,到2010年,預計半導體級多晶硅的需求量將達到2000噸。而據中國工程院的專家調查,我國2004年的多晶硅產量只有60噸,2005年863項目支持的洛陽中硅高科技有限公司年產300噸多晶硅項目投產,全國多晶硅產能可以達到400噸左右,但由於投產後需要一段時間才能達產,2005年的多晶硅產量也只有180噸左右。
周旗鋼無奈地表示,自己公司能夠以每公斤80、90美元的價格拿到多晶硅就很不錯了,國內很多企業即使以每公斤100美元的價格也拿不到貨。
矽片廠面臨成本壓力
原材料價格上漲給矽片企業帶來成本上漲的壓力。以有研硅股為例,據銀河證券分析師王國平介紹,有研硅股2004年全年生產了120多萬片4、5英寸硅單晶拋光片,平均月產10萬片左右。而2005年上半年就生產了70多萬片,預計全年產銷將達到160萬至170萬片,平均月產達到15萬片左右。雖然產量增加了,但是業績並沒有提高,2004年每股收益為0.016元(前三季度為-0.046元),2005年前三季度為-0.035元,仍舊處於虧損狀態。
有研硅股是目前國內半導體材料的領軍企業,其4、5英寸矽片在國內市場的佔有率為50%,6英寸矽片的市場佔有率為30%。周旗鋼認為,公司近幾年業績不佳的主要原因是多晶硅價格上漲,使得8英寸以下的矽片利潤空間被大幅壓縮。與有研硅股同病相憐的是另一家A股上市公司浙江海納(000925)。
技術難題制約國內企業
除了原材料漲價外,國內矽片生產企業更面臨著技術和規模的突破難題。
目前,晶元製造向更大尺寸和更精細製程技術演進。而國內多數矽片的生產多集中在小尺寸上,基本在8英寸以下,其中以4、5、6英寸為主。資料顯示,在4英寸和更小的矽片方面,國內供應商幾乎滿足了國內市場的全部需求。在5英寸矽片方面,我國本地供應商2004年的銷售額佔到了近90%。但在6英寸矽片方面,2004年海外供應商約占我國市場的60%。
我國主要矽片生產商有有研硅股、寧波立立電子(原名為「寧波海納半導體有限公司」)、浙大海納等7家企業。這些廠商目前專注於生產6英寸和直徑更小的矽片,只有有研硅股和寧波立立電子有生產8英寸矽片的能力。而只有有研硅股有能力生產12英寸的矽片。
周旗鋼認為,從目前來看,8英寸矽片是世界主流產品,但已趨飽和,正逐漸向12英寸矽片過渡。2006年,全世界12英寸矽片需求將達到1200萬片,並且12英寸矽片目前正處在強勁發展的初期,其產量預計到2020年才會到顛峰。
他認為,未來也只有生產12英寸矽片才會有相當的利潤,而只生產其它小尺寸矽片的廠家必然會被淘汰。據業內人士測算,生產12英寸矽片用單晶硅每公斤需要1309元,按每公斤12英寸用單晶硅生產5片12英寸矽片計算,則每片成本為261元,而12英寸矽片的銷售價格為1200元左右。
王國平對有研硅股分析後認為,2006年該公司4、5、6英寸產品形成的每股收益將為-0.030元,而12英寸拋光片產品的收入將達到11.06億元,每股收益達到0.076元。
周旗鋼甚至認為,如果國內企業不能夠從大尺寸方面進行技術突破,國內的矽片行業洗牌就勢在必行,其致命打擊就是原材料價格的繼續上漲。經過洗牌,最後剩下來的企業將屈指可數。據行業人士估計,在太陽能電池需求的拉動下,多晶硅材料2007年全年的期貨已經售罄,這些材料的現貨價格近期達到每公斤140美元。
分析人士認為,即使像有研硅股這樣的企業有能力在技術上進行突破,它還面臨買家的消費習慣和自己規模化生產的瓶頸。半導體行業專家莫大康認為,12英寸晶元生產對材料的性能要求非常高,買家往往會對原料供應商進行長期的可靠性跟蹤試驗,而一旦他們選定了供應商就不會輕易改變。
此外,有研硅股還面臨規模化生產的挑戰。目前根據該公司12英寸矽片生產線的生產計劃,2006年前兩個季度的月產量為3000片左右,預計年底達到月產5000片,但這無法滿足一條12英寸晶元生產線的原料需求。
尋求戰略聯盟是出路
周旗鋼認為,為應對原材料價格漲價,公司會採取提高原材料綜合利用、提高產品售價以及開發附加值高的產品等措施。
但他也承認,要解決原材料問題還需要採取多種渠道解決,如擴大供應商規模,簽訂長期供應協議,以保證供應。據他介紹,有研硅股目前獲得了日本一家公司的原材料,這家公司以每公斤70美元的價格給有研硅股提供30噸多晶硅,這個價格比市場價格低得多,但條件是所生產的太陽能電池用硅單晶全部返銷該公司。而有研硅股從美國公司手中以每公斤90美元的價格獲得60噸多晶硅同樣是依靠戰略合作協議。
目前國內其他幾家矽片生產企業同樣也在尋求國際合作夥伴,從而獲得技術支持。分析人士認為,未來幾年,不排除這些企業與國際多晶硅生產企業建立資本聯系。而引進國際戰略投資者也正是周旗鋼下一步的打算。
2005年世界7大多晶硅廠商產量
廠商多晶硅產量(噸)產能開工率
半導體級太陽能級
Hemlock520022007400100%
Tokuyama380014005200100%
Wacher320018005000100%
MEMC30007003700100%
ASiMi28002003000100%
Mitsubishi25003002800100%
Sumitomo7000700100%
合計21200660027800100%
一個化腐朽為神奇的故事——介紹《矽片的奧秘》
2002-10-29 9:56:46 閱讀200次
每一時代都造就一些占盡風流、驚詫世人的英雄人物。當今社會,是矽片稱
雄的時代。「石頭變財富」、「海水變能源」,將是未來社會的標志。
科學和藝術是人類文明的代表,我們的時代是科學技術和藝術融合的時代,
電腦技術為人們提供了科學和藝術溝通的有力手段,而小小的矽片則是其中的核心和靈魂。正因為如此,在我們這個時代,發展、更新最快的技術產品是電腦,社會投入技術力量最多的研究項目是開發矽片。從1947年第一個晶體管問世以來,矽片的發展已經躍越6代,這是歷史上任何其它技術革命無法相比的。小小的矽片帶來了人類生活方式的巨大變化,給我們的時代創造了一個又一個的奇跡,極大地推動了社會的發展。
《矽片的奧秘》一書及所配光碟通過追溯硅元素平平凡凡的過去,分析矽片
大顯身手的現在,預測矽片令人眩目的未來,並配以豐富的圖片及視頻,向讀者講述了矽片給人類社會及人類自身所帶來的革命性的變化—一個化腐朽為神奇的故事。
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