半导体的小散弱是什么意思?

半导体的小散弱是什么意思?,第1张

“小散弱”一直是困扰我国集成电路的主要问题之一。2019年这个问题正在得到改善。中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军表示,2019年十大设计企业的销售总和占全行业销售总和的比例首次超过50%,扭转了之前一直下降的局面。而且三家最大通信芯片企业的销售之和超过1000亿元,占该领域销售之和1128.2亿元的88.7%。进入10大设计企业榜单的门槛提高到48亿元,比去年的30亿元,大幅增长了18亿元。中国集成电路设计业拥有若干支航母舰队的状况有望在不久的将来出现。

2019年,在一些关键技术上,我国集成电路企业也获得重大突破。9月6日,华为海思在IFA 2019上正式发布麒麟990旗舰芯片,采用全球最先进的7纳米+EUV工艺,实现5G手机芯片的成功开发。8月8日,中芯国际在第二季度财报中披露,14纳米工艺进入客户风险量产阶段,可以贡献有意义的营收,第二代FinFET N+1技术平台已开始进入客户导入阶段,将与客户保持合作关系,把握5G、物联网、车用电子等产业发展机遇。存储芯片实现了初步的布局,长江存储成功投产64层3D NAND,长鑫存储成功投产19纳米DRAM。随着异构计算的发展,先进封装的重要性不断提升,我国在先进封装领域取得进展,长电科技、通富微电、华天科技等逐渐掌握凸块封装、TSV等先进封装技术。在装备材料方面,中微半导体的等离子体刻蚀机进入台积电7nm逻辑器件生产线上海新升的12英寸大硅片开始批量供货。

供给不足矛盾仍旧尖锐

在取得一系列成绩的同时,我国集成电路产业仍然存在诸多不足。首先是集成电路产品种类虽然齐全,但高端核心芯片缺乏。如CPU、存储器和高性能模拟芯片等均存在巨大的缺口。国产存储器虽在2019年实现了初步布局,但尚未形成规模。国产CPU主要集中在党政办公系统的专用市场当中,虽然部分企业已开始尝试进入公开市场参与竞争,但总体上我国芯片尚不能满足市场的需求。正如魏少军指出,“需求旺盛与供给不足”依然是当前面临的根本矛盾。

其次,2019年虽然在一些重点技术领域取得突破,但是整体差距仍然很大,特别是在底层基础领域。从设计业来看,我国的集成电路设计企业依靠制造工艺和EDA工具的进步,实现产品升级换代的现象依然严重。在制造领域,中国大陆企业的制造技术节点,与三星和台积电7nm仍有大概两代的差距。在封测方面,虽然通过自主研发和兼并收购,本土封测厂基本形成先进封装的产业化能力,但占封测总营收比例只有30%,远低于全球水平。在装备材料方面,虽然有部分高端装备与材料进入生产线实现供货,但主要依赖进口的局面仍未改变,产业发展存在瓶颈。

最后,随着我国集成电路产业的快速发展,对高质量的专业人才需求极为迫切。人才问题正在成为制约我国集成电路产业可持续发展的主要瓶颈。《中国集成电路产业人才白皮书(2018-2019年版)》显示,截至2018年年底,我国集成电路产业从业人员规模约为46.1万人,比2017年同期增加了6.1万人,增长率为15.3%,人才供需状况得到一定程度的改善,但整体来看缺口依然较大。

对此,国家集成电路产业发展咨询委员会副主任马俊如分析指出,从我国集成电路领域现有的人才状况来看,虽然经过多年的发展,我国已培养出大批人才队伍,但仍感到人才供给不足。主要问题集中在三个方面,一是高端和领军人才紧缺,二是集成电路专业领域的高校毕业生流失严重,三是人才工程和实践经验匮乏。应积极探索产教融合人才培养新模式,在创新实践中发现人才,在创新活动中培育人才,在创新事业中凝聚人才。

原理:

在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。

扩展资料:

半导体的应用

一、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。

二、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。

三、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。

四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

参考资料来源:百度百科-半导体

半导体( semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。

如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。

今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

分类:

半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化镓、磷化镓等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。

除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

半导体的分类,按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。

此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

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扩展资料:

发展历史:

半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。

1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。

不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。

1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。

半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。

在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

很多人会疑问,为什么半导体被认可需要这么多年呢?主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料,很多与材料相关的问题就难以说清楚。


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