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半導體的核心產品是什麼

發布時間: 2021-03-06 06:53:36

半導體公司主要是做什麼的

半導體公司主要是做集成電路、消費電子、通信系統、光伏發電、照明應用、大功率電源轉換等領域。如二極體就是採用半導體製作的器件。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。

今日大部分的電子產品,如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關聯。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上最具有影響力的一種。



(1)半導體的核心產品是什麼擴展閱讀:

荷蘭恩智浦半導體公司是全球前十大半導體公司,創立於2006年,先前由飛利浦於50多年前所創立。恩智浦提供半導體、系統解決方案和軟體,為手機、個人媒體播放器、電視、機頂盒、辨識應用、汽車以及其他廣泛的電子設備提供更優質的感官體驗。

② 半導體公司主要做什麼產品

MACOM是一家高性能模擬射頻、微波和光學半導體產品領域的領先供應商,在射專頻、微波、光電領域均享有屬很高知名度。
MACOM公司的具體產品主要有:射頻功率產品、光電子、光子解決方案、光學部件、放大器、二極體、交叉點和信號調理器、SDI產品、頻率轉換、控制產品、無源器件、HDcctv設備、頻率生成、通信處理器。可以應用在無線網路和通信、光網路、射頻能量、工業、科學、有線寬頻、廣播視頻、企業解決方案等多個領域。

③ 半導體二極體的核心是一個什麼

這就是硅導體,
本身具有單向導通特性,
就是一個方向導通,
反方向截止狀態。

④ 什麼是半導體產業

全球半導體產業向亞太轉移,我國半導體產業融入全球產業鏈

全球半導體市場規模06年達到247.7億美元。主要應用領域包括計算機、消費電子、通信等。在電子製造業轉移和成本差異等因素的作用下,全球半導體產業向亞太地區轉移趨勢明顯。我國內地半導體產業發展滯後於先進國家,內地企業多位於全球產業鏈的中下游環節。我國半導體產業成為全球產業鏈的組成部分,產量和產值提高迅速,但是產品技術含量和附加值偏低。

2007年半導體產業大幅波動,長遠發展前景良好

半導體產業的硅周期難以消除。2007年上半年,在內存價格上升等因素作用下,全球半導體市場增速明顯下滑。至2007年下半年,由於多餘庫存的降低、資本支出的控制,半導體市場開始回升。預計2008年,半導體產業增速恢復到一個較高的水平。長遠來看,支撐半導體產業發展的下游應用領域仍然處在平穩發展階段,半導體產業的技術更新也不曾停滯。產品更新與需求形成互動,推動半導體產業持續增長。

我國半導體市場規模增速遠快於全球市場

我國半導體市場既受全球市場的影響,也具有自身的運行特點。

我國半導體應用產業中,PC等傳統領域仍保持平穩增長,消費電子、數字電視、汽車電子、醫療電子等領域處於快速成長期,3G通信等領域處於成長前期。我國集成電路市場規模增速遠快於全球市場,是全球市場增長的重要拉動元素。2006年,我國集成電路市場已經成為全球最大市場。

我國半導體產業規模迅速擴大,產業結構逐步優化

我國半導體產業規模同樣快速提高。在封裝測試業保持高速增長的同時,設計和製造業的比例逐步提高,產業結構得到優化。在相關管理部門、科研機構和企業的共同努力下,我國系統地開展了標准制定和專利申請工作,有效地保障本土企業從設計、製造等中上游產業鏈環節分享內地快速增長的電子設備市場。

分立器件、半導體材料行業是我國半導體產業的重要組成部分

集成電路是半導體產業的最大組成部分。分立器件、半導體材料和封裝材料也是半導體產業的重要組成部分。我國內地分立器件和半導體材料市場和產業也處於快速增長之中。

上市公司

我國內地半導體產業上市公司面對諸多挑戰。技術升級和產品更新是企業生存發展的前提。半導體材料生產企業有較強的定價能力,在保持產品換代的前提下,有較大的成長空間;封裝測試公司整體狀況較好;分立器件企業發展不均。

全球半導體產業簡況

根據WSTS統計,2006年全球半導體市場銷售額達2477億美元,比2005年增長8.9%;產量為5192億顆,比2005年增長14.0%;ASP為0.477美元,比2005年下降4.5%。

從全球范圍來看,包括計算機(Computer)、通信(Communication)、消費電子(ConsumerElectronics)在內的3C產業是半導體產品的最大應用領域,其後是汽車電子和工業控制等領域。

美、日、歐、韓以及中國台灣是目前半導體產業領先的國家和地區。2006年世界前25位的半導體公司全部位於美國、日本、歐洲、韓國。2005年,美國和日本分別佔有48%和23%的市場份額,合計達71%。韓國和台灣的半導體產業進步很快。韓國三星已經位列全球第二;台積電(TSMC)的收入在2007年上半年有了很大的提高,排名快速升至第6,成為2007年上半年進入前20名的唯一一家台灣公司,這從一個側面反映了台灣代工業非常發達。

中國市場簡況

中國已經成為全球第一大半導體市場,並且保持較高的增長速度。2006年,中國半導體市場規模突破5800億,其中集成電路市場達4863億美元,比2005年增長27.8%,遠高於全球市場8.9%的增速。我國市場已經達到全球市場份額的四分之一強。

在市場增長的同時,我國半導體產業成長迅速。以集成電路產業為例,2006年國內生產集成電路355.6億塊,同比增長36.2%。實現收入1006.3億元,同比增長43.3%。我國半導體產業規模佔世界比重還比較低,但遠高於全球總體水平的增長率讓我們看到了希望。

中國集成電路的應用領域與國際市場有類似之處。2006年,3C(計算機、通信、消費電子)佔了全部應用市場的88.5%,高於全球比例。而汽車電子1.3%的比例,比起2005年的1.1%有所提高,仍明顯低於全球市場的8.0%。與此相對應的是,我國汽車市場銷量呈增長態勢,汽車電子國產化比例逐步提高。這說明,在汽車電子等領域,我國集成電路應用仍有較大成長空間。

我國在國際半導體產業中所處地位

我國半導體市場進口率高,超過80%的半導體器件是進口的。國內半導體產業收入遠小於國內市場規模。

2006年國內IC市場規模達5800億,而同期國內IC產業收入是1006.3億。

我國有多個電子信息產品產量已經位居全球第一,包括台式機、筆記本電腦、手機、數碼相機、電視機、DVD、MP3等。中國已超過美國成為世界上最大的集成電路產品應用國。但目前國內企業只能滿足不到20%的集成電路產品需求,其他依賴進口。

中國大陸市場的半導體產品前十名的都是跨國公司。這十家公司平均21%的收入來自中國市場。這與中國市場佔全球市場規模的比例基本吻合。2006年這十家公司在中國的收入總和佔到中國大陸半導體市場規模的34.51%。上述兩組數字從另一個側面反映出跨國公司佔有國內較高市場份額。國內半導體市場對進口產品依賴性高。

雖然我國半導體進口量非常大,但出口比例也非常高。2005年國內半導體產品有64%出口。這種現象被稱為「大進大出」,主要是由我國產業鏈特點造成的。

總的來看,我國IC進口遠遠超過出口。據海關統計,2006年我國集成電路和微電子組件進口額為1035億美元,出口額為200億美元,逆差巨大。

由於我國具有勞動力競爭優勢,國際半導體企業把技術含量相對較低、勞動密集型的產業鏈環節向我國轉移。我國半導體產業逐漸成為國際產業鏈的一環。產業鏈調整和轉移的結果是,我國半導體產業在低技術、勞動密集型和低附加值的環節得到了優先發展。2006年,我國IC設計、製造和封裝測試業所佔的比重分別是18.5%、30.7%和50.8%。一般認為比較合理的比例是3:4:3。封裝測試在我國先行一步,發展最快,規模也最大,是全球半導體產業向中國轉移比較充分的環節。而處於上游的IC設計成為最薄弱的環節。晶元製造業介於前兩者之間,目前跨國公司已經開始把晶元製造逐步向我國轉移,中芯國際等國內企業發展也比較快。

這樣的產業結構特點說明,國內的半導體企業多數並未直接面對半導體產品的用戶—電子設備製造商和工業、軍事設備製造商,甚至多數也沒有直接分享國內市場。更多的是充當國際半導體產業鏈的一個中間環節,間接服務於國際國內電子設備市場。這種結構,利潤水平偏低,定價能力不強,客戶結構對於企業業績影響較大。究其原因,還是國內技術水平低,高端核心晶元、關鍵設備、材料、IP等基本依賴進口,相關標准和專利受制於人。國內企業發展也不夠成熟,規模偏小,設計、製造、應用三個環節脫節。

與產業鏈地位相對應,我國大陸的企業多為Foundry(代工)企業,這與台灣的產業特點相類似。國際上大的半導體跨國公司多為IDM形式。

2007全球半導體市場波動,未來增長前景良好

半導體產業長期具有行業波動性

硅周期性依然將長期存在。這是由半導體產業所處的位置決定的。半導體產業本身具有較長的產業鏈環節。
同時,半導體產業本身是電子設備大產業鏈的一個中間環節。下游需求和價格變動等外在擾動因素、產業技術升級等內在擾動因素必然在整個產業鏈產生傳導作用。傳導過程存在延時,從而導致半導體公司的反應滯後。半導體產業只有提高自身的下游需求預見性,及早對價格、需求和庫存等變動做出預測,從而盡量減小波動的幅度。但是,半導體產業的波動性將長期存在。
2006年全球手機銷售量增加21%

2006年全球手機銷售量為9.908億部,同比增長21%,其中,2006年四季度售出2.84億部,佔全年28.5%。

Gartner預測2007年手機銷量為12億部,比2006年增加2億部。手機市場增長平穩。手機作為個人移 動終端,除了通信和已經得到初步普及的音樂播放功能外,將集成越來越多的功能,包括GPS、手機電視等等。3G的逐漸部署也極大促進手機市場的增長。手機用晶元包括信號處理、內存和電源管理等。圖9反映了手機用內存需求的增加情況。

2006至2011年全球數字電視機市場將增長一倍

iSuppli預測,從2006年至2011年全球數字電視機半導體市場將增長一倍,從71億美元增至142億美元。

數字電視機的晶元應用包括輸入/輸出電路、驅動電路、電源管理等方面。帶動數字電視機增長的因素有多種,包括平板電視價格下降,新一代DVD播放機普及,高清電視推廣等。此外,許多國家的政府都宣布了從模擬電視切換到數字電視廣播系統的計劃。例如,2009年2月17日,全美模擬電視將停播,全部切換為數字電視廣播。

中國內地半導體產業的「生態」環境

中國大陸半導體產業作為國際產業鏈的一個環節,企業形態以代工型企業(foundry)為主,產業結構偏重封裝測試環節,半導體製造快速發展,未來我國半導體產業與國際產業大環境的聯系將愈發密切。

總的來看,國內企業規模和市場份額相對較小,產品單一,企業發展和技術水平還不夠成熟穩定,行業處於成長期。下游通信、消費電子、汽車電子等產業同樣是正在上升的市場,發展程度低於國際先進水平,發展速度快於國際平均水平。各種因素共同作用,使得我國半導體產業發展並非完全與國際同步,具備自身的產業「生態環境」,具有不同的發展特點。

2007年上半年,雖然全球市場增速只有2%,但我國內地依然保持了較高的增長速度。上半年中國集成電路總產量同比增長15.2%,達到192.74億塊。共實現銷售收入總額607.22億元,同比增長33.2%。收入增長與2006上半年的48%相比有所回落,部分是受國際市場的影響,但相當大的程度還是國內產業收入基數增大等因素及內在發展規律所致。

我國半導體市場和產業規模增長遠快於全球整體增速

受益於國際電子製造業向我國內地轉移,以及國內計算機、通信、電子消費等需求的拉動,我國內地半導體市場規模的增長遠快於全球市場的增長速度,已經成為全球半導體市場增長的重要推動區域。

作為半導體產業的重要組成部分,國內集成電路產業規模也是全球增長最快的。上世紀90年代初,我國IC產業規模僅有10億元,至2000年突破百億元,用了近10年時間;而從2000年的百億元增至2006年的千億元,只用了6年時間。今年年底,中國集成電路產業收入總額有望超過全球8%,提前實現我國「十一五」規劃提出的「到2010年國內集成電路產業規模佔全球8%份額」的目標。

我國半導體應用產業處在高速發展階段

PC、手機等傳統領域發展依然平穩,同時多媒體播放GPS和手機電視為手機等移 動終端帶來了新的增長點。

我國數字電視、3G、汽車電子、醫療電子等領域發展進程有別於國際水平,未來幾年內將進入高速發展階段,有力促進國內半導體需求。

搶占標准制高點,充分利用國內市場資源

其實,從目前的角度來看,我國市場規模的快速增長,國內企業在某種程度的程度還不是直接受益者。這是由國內半導體產業在國際產業鏈中所處的位置所決定的。這一情況在逐步改善,其中最重要的一點,就是我國在標准和專利方面取得突破。

國內的管理部門、專家團隊、科研機構和企業已經具有了產業發展的規劃能力和前瞻性。在國內相關發展規劃的指導下,產業管理部門、科研機構和企業的共同努力,促使3G通信標准TD-SCDMA、數字音視頻編解碼標准AVS標准、數字電視地面傳輸國家標准DTMB等系列國內標准出台;手機電視標准雖然尚未明確,但CMMB等國內標准已經打下了良好的基礎。這些國有標准雖然未必使國內公司獨享這些領域的半導體設計和製造市場,但是標準的制定主要是依靠國內科研機構和企業。在標准制定的過程之中,這些科研機構和企業已經系統地實現了相關技術,研發出了驗證產品,取得先入優勢。標准制定的同時,國內科研機構已經開展專利池的建設。這樣,國內半導體產業就具備了分享這些領域的國內市場的有利條件。我們有理由相信,國內數字電視、消費電子等產業進一步發展,已經對國內半導體產業等上游產業具有了昔日不可比擬的帶動能力,本土半導體公司可以更加直接的「觸摸」到國內半導體應用產業了。

產業鏈結構緩慢向上游遷移

自有標准體系的建立,使國內半導體產業的發展具備了一定的優勢。身處有利的「生態環境」內,我國半導體產業發展前景良好。目前,我國半導體產業結構已經在逐漸發生變化。2002年,中國IC設計、製造和封裝測試業所佔的比重分別為8.1%、17.6%、和74.3%,2006年,這一數字變為18.5%、30.7%和50.8%。設計、製造、封裝測試三業並舉,我國半導體產業才能產生更好的協同作用,國際公認的合理比例是3:4:3。我國半導體產業比例的改變,說明我國集成電路產業在向中上游延伸,但距離理想的比例還有差距。設計和製造業需要更快的提高。

晶元設計水平和收入逐步提高

從集成電路產業鏈的角度來看,只有掌握了設計,使產業鏈結構趨於合理,才能掌握我國IC產業的主動權,才能進入IC產業的高附加值領域。近年來,我國集成電路的設計水平不斷提高。20%的設計企業能夠進行0.18微米、100萬門的IC設計,最高設計水平已達90納米、5000萬門。

雖然我國半導體產業很多沒有直接分享國內3G、消費電子等領域的高成長。但是,這些領域確實對我國IC設計業的發展提供了良好的發展契機。例如,鼎芯承擔了中國3G「TD-SCDMA產業化」國家專項,並在2006年成為中國TD產業聯盟第一家射頻成員;展訊通信(上海)有限公司是一家致力於手機晶元研發的半導體企業,2006年的銷售額達3.32億元。內地排名第一的晶元設計企業是珠海炬力集成電路設計有限公司(晶門科技總部位於香港),MP3晶元產品做的比較成功,去年的銷售額達到了13.46億美元。中星微電子和展訊通信公司先後獲得國家科技最高獎—國家科技進步一等獎。

晶元生產線快速增長

我國新建IC晶元生產線增長很快。從2006年至今增加了10條線,平均每年增加6條。已經達到最高90納米、主流技術0.18微米的技術水平。12英寸和8英寸晶元生產線產能在國內晶圓總產能中所佔的比重則已經超過60%。跨國企業加快了把晶元製造環節向國內轉移的速度,Intel也將在大連投資25億興建一座晶元生產廠。

建成投產後形成月產12英寸、90納米集成電路晶元52000片的生產能力,主要產品為CPU晶元組。目前我國大尺寸線比例仍然偏小,生產線的總數佔全世界的比例也還小於10%。「十一五」期間我國IC生產線有望保持快速增加。

⑤ 什麼是半導體電子廠,做什麼產品的

半導體電子廠主要生產TO-92、TO-92S、TO-92L、TO-126型產品。
產品:三極體廣泛應用於玩具、電子節能燈、數碼技術產品、通訊、電視、工業自動化及家用電器領域,上芯、焊線、塑封、測試分選、激光列印等自動化生產設備。

電子廠的半導體指的是
鍺、硅、硒、砷化鎵及許多金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導電能力介於導體和絕緣體之間,叫做半導體。

半導體具有一些特殊性質。如利用半導體的電阻率與溫度的關系可製成自動控制用的熱敏元件(熱敏電阻);利用它的光敏特性可製成自動控制用的光敏元件,像光電池、光電管和光敏電阻等。

半導體還有一個最重要的性質,如果在純凈的半導體物質中適當地摻入微量雜質測其導電能力將會成百萬倍地增加。利用這一特性可製造各種不同用途的半導體器件,如半導體二極體、三極體等。

把一塊半導體的一邊製成P型區,另一邊製成N型區,則在交界處附近形成一個具有特殊性能的薄層,一般稱此薄層為PN結。圖中上部分為P型半導體和N型半導體界面兩邊載流子的擴散作用(用黑色箭頭表示)。中間部分為PN結的形成過程,示意載流子的擴散作用大於漂移作用(用藍色箭頭表示,紅色箭頭表示內建電場的方向)。下邊部分為PN結的形成。表示擴散作用和漂移作用的動態平衡。

⑥ 什麼是半導體

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。半導專體在收屬音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應用。如二極體就是採用半導體製作的器件。半導體是指一種導電性可受控制,范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品,如計算機、行動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上最具有影響力的一種。

中文名半導體

外文名semiconctor

應用收音機、電視機以及測溫

物質形式固體、氣體、等離子體

定義常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料

半導體材料硅、鍺、砷化鎵

⑦ 半導體是什麼

顧名思義:常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料,叫做半導體.
物質存回在的形式多種多樣答,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比,半導體材料的發現是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以後,半導體的存在才真正被學術界認可。
半導體的分類,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,最近雖然不常用,單還是按照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。

⑧ 什麼是半導體電子廠做什麼產品的

半導體電子廠主要生產TO-92、-92S、TO-92L、TO-126型產品。
產品:三極體廣泛應用於玩具、電子節能燈、數碼技術產品、通訊、電視、工業自動化及家用電器領域,上芯、焊線、塑封、測試分選、激光列印等自動化生產設備。

電子廠的半導體指的是
鍺、硅、硒、砷化鎵及許多金屬氧化物和金屬硫化物等物體,它們的導電能力介於導體和絕緣體之間,叫做半導體。

半導體具有一些特殊性質。如利用半導體的電阻率與溫度的關系可製成自動控制用的熱敏元件(熱敏電阻);利用它的光敏特性可製成自動控制用的光敏元件,像光電池、光電管和光敏電阻等。

半導體還有一個最重要的性質,如果在純凈的半導體物質中適當地摻入微量雜質測其導電能力將會成百萬倍地增加。利用這一特性可製造各種不同用途的半導體器件,如半導體二極體、三極體等。

把一塊半導體的一邊製成P型區,另一邊製成N型區,則在交界處附近形成一個具有特殊性能的薄層,一般稱此薄層為PN結。圖中上部分為P型半導體和N型半導體界面兩邊載流子的擴散作用(用黑色箭頭表示)。中間部分為PN結的形成過程,示意載流子的擴散作用大於漂移作用(用藍色箭頭表示,紅色箭頭表示內建電場的方向)。下邊部分為PN結的形成。表示擴散作用和漂移作用的動態平衡。

⑨ 半導體是什麼做什麼用的

自然界的物質按導電能力可分為導體、絕緣體和半導體三類。半導體材料是指室溫下導電性介於導電材料和絕緣材料之間的一類功能材料。靠電子和空穴兩種載流子實現導電,室溫時電阻率一般在10-5~107歐·米之間。通常電阻率隨溫度升高而增大;若摻入活性雜質或用光、射線輻照,可使其電阻率有幾個數量級的變化。1906年製成了碳化硅檢波器。

1947年發明晶體管以後,半導體材料作為一個獨立的材料領域得到了很大的發展,並成為電子工業和高技術領域中不可缺少的材料。特性和參數半導體材料的導電性對某些微量雜質極敏感。純度很高的半導體材料稱為本徵半導體,常溫下其電阻率很高,是電的不良導體。在高純半導體材料中摻入適當雜質後,由於雜質原子提供導電載流子,使材料的電阻率大為降低。這種摻雜半導體常稱為雜質半導體。雜質半導體靠導帶電子導電的稱N型半導體,靠價帶空穴導電的稱P型半導體。

不同類型半導體間接觸(構成PN結)或半導體與金屬接觸時,因電子(或空穴)濃度差而產生擴散,在接觸處形成位壘,因而這類接觸具有單向導電性。利用PN結的單向導電性,可以製成具有不同功能的半導體器件,如二極體、三極體、晶閘管等。

此外,半導體材料的導電性對外界條件(如熱、光、電、磁等因素)的變化非常敏感,據此可以製造各種敏感元件,用於信息轉換。半導體材料的特性參數有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯密度。禁帶寬度由半導體的電子態、原子組態決定,反映組成這種材料的原子中價電子從束縛狀態激發到自由狀態所需的能量。電阻率、載流子遷移率反映材料的導電能力。非平衡載流子壽命反映半導體材料在外界作用(如光或電場)下內部載流子由非平衡狀態向平衡狀態過渡的弛豫特性。位錯是晶體中最常見的一類缺陷。位錯密度用來衡量半導體單晶材料晶格完整性的程度,對於非晶態半導體材料,則沒有這一參數。半導體材料的特性參數不僅能反映半導體材料與其他非半導體材料之間的差別,更重要的是能反映各種半導體材料之間甚至同一種材料在不同情況下,其特性的量值差別。

半導體材料的種類

常用的半導體材料分為元素半導體和化合物半導體。元素半導體是由單一元素製成的半導體材料。主要有硅、鍺、硒等,以硅、鍺應用最廣。化合物半導體分為二元系、三元系、多元系和有機化合物半導體。二元系化合物半導體有Ⅲ-Ⅴ族(如砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等)、Ⅱ-Ⅵ族(如硫化鎘、硒化鎘、碲化鋅、硫化鋅等)、Ⅳ-Ⅵ族(如硫化鉛、硒化鉛等)、Ⅳ-Ⅳ族(如碳化硅)化合物。三元系和多元系化合物半導體主要為三元和多元固溶體,如鎵鋁砷固溶體、鎵鍺砷磷固溶體等。有機化合物半導體有萘、蒽、聚丙烯腈等,還處於研究階段。

此外,還有非晶態和液態半導體材料,這類半導體與晶態半導體的最大區別是不具有嚴格周期性排列的晶體結構。制備不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態要求,包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。半導體材料的不同形態要求對應不同的加工工藝。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。

所有的半導體材料都需要對原料進行提純,要求的純度在6個「9」以上,最高達11個「9」以上。提純的方法分兩大類,一類是不改變材料的化學組成進行提純,稱為物理提純;另一類是把元素先變成化合物進行提純,再將提純後的化合物還原成元素,稱為化學提純。物理提純的方法有真空蒸發、區域精製、拉晶提純等,使用最多的是區域精製。化學提純的主要方法有電解、絡合、萃娶精餾等,使用最多的是精餾。

由於每一種方法都有一定的局限性,因此常使用幾種提純方法相結合的工藝流程以獲得合格的材料。絕大多數半導體器件是在單晶片或以單晶片為襯底的外延片上作出的。成批量的半導體單晶都是用熔體生長法製成的。直拉法應用最廣,80%的硅單晶、大部分鍺單晶和銻化銦單晶是用此法生產的,其中硅單晶的最大直徑已達300毫米。在熔體中通入磁場的直拉法稱為磁控拉晶法,用此法已生產出高均勻性硅單晶。在坩堝熔體表面加入液體覆蓋劑稱液封直拉法,用此法拉制砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等分解壓較大的單晶。懸浮區熔法的熔體不與容器接觸,用此法生長高純硅單晶。

水平區熔法用以生產鍺單晶。水平定向結晶法主要用於制備砷化鎵單晶,而垂直定向結晶法用於制備碲化鎘、砷化鎵。用各種方法生產的體單晶再經過晶體定向、滾磨、作參考面、切片、磨片、倒角、拋光、腐蝕、清洗、檢測、封裝等全部或部分工序以提供相應的晶片。在單晶襯底上生長單晶薄膜稱為外延。外延的方法有氣相、液相、固相、分子束外延等。

工業生產使用的主要是化學氣相外延,其次是液相外延。金屬有機化合物氣相外延和分子束外延則用於制備量子阱及超晶格等微結構。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金屬等襯底上用不同類型的化學氣相沉積、磁控濺射等方法製成。

半導體和絕緣體之間的差異主要來自兩者的能帶(band)寬度不同。絕緣體的能帶比半導體寬,意即絕緣體價帶中的載子必須獲得比在半導體中更高的能量才能跳過能帶,進入傳導帶中。室溫下的半導體導電性有如絕緣體,只有極少數的載子具有足夠的能量進入傳導帶。因此,對於一個在相同電場下的純質半導體(intrinsicsemiconctor)和絕緣體會有類似的電特性,不過半導體的能帶寬度小於絕緣體也意味著半導體的導電性更容易受到控制而改變。

純質半導體的電氣特性可以藉由植入雜質的過程而永久改變,這個過程通常稱為「摻雜」(doping)。依照摻雜所使用的雜質不同,摻雜後的半導體原子周圍可能會多出一個電子或一個電洞,而讓半導體材料的導電特性變得與原本不同。如果摻雜進入半導體的雜質濃度夠高,半導體也可能會表現出如同金屬導體般的電性。在摻雜了不同極性雜質的半導體接面處會有一個內建電場(built-inelectricfield),內建電場和許多半導體元件的操作原理息息相關。

除了藉由摻雜的過程永久改變電性外,半導體亦可因為施加於其上的電場改變而動態地變化。半導體材料也因為這樣的特性,很適合用來作為電路元件,例如晶體管。晶體管屬於主動式的(有源)半導體元件(activesemiconctordevices),當主動元件和被動式的(無源)半導體元件(passivesemiconctordevices)如電阻器(resistor)或是電容器(capacitor)組合起來時,可以用來設計各式各樣的集成電路產品,例如微處理器。

當電子從傳導帶掉回價帶時,減少的能量可能會以光的形式釋放出來。這種過程是製造發光二極體(light-emittingdiode,LED)以及半導體激光(semiconctorlaser)的基礎,在商業應用上都有舉足輕重的地位。而相反地,半導體也可以吸收光子,透過光電效應而激發出在價帶的電子,產生電訊號。這即是光探測器(photodetector)的來源,在光纖通訊(fiber-opticcommunications)或是太陽能電池(solarcell)的領域是最重要的元件。

半導體有可能是單一元素組成,例如硅。也可以是兩種或是多種元素的化合物(compound),常見的化合物半導體有砷化鎵(galliumarsenide,GaAs)或是磷化鋁銦鎵(,AlGaInP)等。合金(alloy)也是半導體材料的來源之一,如鍺硅(silicongermanium,SiGe)或是砷化鎵鋁(aluminiumgalliumarsenide,AlGaAs)等。

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