我们的半导体为何不行?看看老美的专家都是什么人,应对措施来了

我们的半导体为何不行?看看老美的专家都是什么人,应对措施来了,第1张

华为在芯片方面的被动给我们敲响了警钟,由于在核心技术方面的不成熟和关键设备的缺失,导致了我们目前的困境,但是最让我们担心的并不是这些,而是半导体领域高 科技 人员的缺失和流失。

在查阅了很多相关资料后发现,老美在半导体材料方面的专家,华人占据了很大的比例,这里面就包括提出5nm高精度工艺三极管解决方案和解决光刻机难题的专家,由于很多特殊的原因,很多出身于国内高校的顶尖人才,在出国深造以后,纷纷选择了移民,留在国外,这也包括那些半导体领域相关的计算机、互联网等高 科技 人才。

这些高 科技 人才不能为我所用,着实是太可惜了。中微半导体设备公司的创始人尹志尧曾经说过这样的话,他在美国加利福尼亚大学留学的时候发现,老美在半导体方面的专家大多数都是华人。这也是目前国产芯片落后于欧美发达国家的一个重要的原因。

由此可见,人才缺失和人才流失才是真正值得我们担心的问题,我们辛辛苦苦把他们培养起来,我们自己的同胞学成之后却留在国外,为人家出力,帮助人家壮大 科技 力量,而我们却因为技术力量的不足处处被限,苦苦挣扎。其实造成这个问题的原因有很多,除了个人的人生观、价值观、世界观以外,国内没有给这些人才提供很好的生活、工作环境才是主因。

就拿最基本的收入来说,相比于那些年收入几十万甚至上百万的互联网、金融行业的岗位,从事半导体行业科研人员的收入可以用寒酸来形容,根据《中国集成电路产业人才白皮书》的数据显示,从2019年第二季度开始到2020年第一季度结束,国内从事半导体行业工作人员的年平均工资仅十万左右,这点儿收入不仅在国内不算什么,跟国外提供的待遇相比,更是九牛一毛,这些人才如果要选择回国做贡献,那么就要放弃西方国家提供的优厚待遇,这也是造成人才流失的一个很重要的原因。

不仅如此,在半导体行业专业人才的培养上我们也有很多不足,比如 社会 上很少相关的专业培训机构,企业的内部培训体系也极其不完善,即使在各大高校内,也没有对这方面多么的重视,很多相关专业的学生在毕业之后就连继续深造,提升自己的机会都没有, 社会 上的就业机会也是少之又少,很多半导体专业的人才实在坚持不下去,只能被迫选择了转行,条件好一些的也就选择了出国深造,深深被国外的环境所吸引,然后留在了国外。

目前的形势是非常的严峻的,我们之前还能够通过代工或者直接采购的方式解决芯片问题,现如今就连这样的机会都没有了,即使能买到的也都是一些比较低端的芯片。现在我们在半导体领域的人才缺口是越来越大,根据相关公开推测数据显示,预计到2022年,我们在半导体领域的人才缺口有可能会超过20万人,如果按照如此形势继续下去的话,到2025年,这个数字有可能将超过30万人,解决人才缺失问题已经到了刻不容缓的地步。

针对这个情况,目前我们国家也做出了一系列的应对措施,比如在高校新增半导体相关专业门类,将“电子科学与技术”这个专业旗下的“集成电路科学与工程”从二级学科提升为一级学科;再比如清华大学为此专门设立了集成电路学院;南京带头创建了全国第一座集成电路大学,用来集中培养专业的半导体领域高 科技 人才;中国科学技术大学联合国内在半导体领域实力雄厚的中微半导体共同成立“中微半导体集成电路英才班”;就在刚刚过去的6月24日,深圳技术大学联合我们的芯片巨头企业中芯国际专门成立了集成电路学院。

总之现在我们已经高度重视起来了,尤其是在人才的培养上,当然这还是远远不够的,人才培养出来了,怎么样给他们提供足以媲美国外的发展环境,如何留住这些我们辛辛苦苦培养出来的这些人才,让他们能够死心塌地为我们自己的国家做出贡献才是重中之重,然后我们还要想办法吸引国外的半导体领域人才,相信通过几年的不懈努力,我们的半导体产业一定会迎来重大的突破,到那个时候,我们也将不再惧怕老外的限制和垄断,不再被掐住脖子,我们也将会更加的强大。

半导体的材料: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。

半导体的作用:

(1)集成电路 它是半导体技术发展中最活跃的一个领域,已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管,可在一片硅片上制成一台微信息处理器,或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗,并使信息处理速度达到微微秒级。

(2)微波器件 半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已广泛使用。在厘米波段,发射器件的功率已达到数瓦,人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。

(3)光电子器件 半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是:光通信、数码显示、图象接收、光集成等。

半导体的特点:

(1)电阻率的变化受杂质含量的影响极大。例如,硅中只含有亿分之一的硼,电阻率就会下降到原来的千分之一。如果所含杂质的类型不同,导电类型也不同。由此可见,半导体的导电性与所含的微量杂质有着非常密切的关系。

(2)电阻率受外界条件(如热、光等)的影响很大。温度升高或受光照射时均可使电阻率迅速下降。一些特殊的半导体在电场或磁场的作用下,电阻率也会发生改变。

拓展:半导体的未来发展

      以GaN(氮化镓)为代表的第三代半导体材料及器件的开发是新兴半导体产业的核心和基础,其研究开发呈现出日新月异的发展势态。GaN基光电器件中,蓝色发光二极管LED率先实现商品化生产 成功开发蓝光LED和LD之后,科研方向转移到GaN紫外光探测器上 GaN材料在微波功率方面也有相当大的应用市场。氮化镓半导体开关被誉为半导体芯片设计上一个新的里程碑。美国佛罗里达大学的科学家已经开发出一种可用于制造新型电子开关的重要器件,这种电子开关可以提供平稳、无间断电源。

半导体有什么好处 为什么要用半导体, 为什么要使用半导体而不是导体

半导体是介于导体与绝缘体之间的材料。但半导体有个特性是导体和绝缘体所没有的,那就是可以做成两种不同特性的基片,再把这两种基片结合到一起就可体现绝缘和导体交替的特性,如二极体反向绝缘,正向导电,三极体通过一个控制端可让其导电就导电,让其绝缘就绝缘。所以就容易成为可以控制的器件,由此制作了很多电子产品

晶片为什么要用半导体作?

矽做为半导体,可以有很多特殊的功能.在高纯的矽加些别的微量元素可以有独特的作用,比如做2J管.3J管,实际上很多硬体都是由各种电子元件构成的 ,其中不缺乏2.3J电晶体.

什么叫杂质半导体?杂质半导体有哪几种?为什么要往纯净的半导体中掺入杂质?

本征半导体经过掺杂就形成杂质半导体,一般可分为n型半导体和p型半导体,半导体中的杂质对电导率的影响,本征半导体掺杂后形成的P型或N型半导体,是制造积体电路,二极体电晶体的必须材料 :baike.baidu./view/1003023.?wtp=tt

导体和半导体有什么区别 半导体也能导电为什么不叫导体

导体,一般指金属,其在常温下的金属晶体结构与晶体矽等半导体是大不相同的,虽然名义上金属在非化合态的时候电子轨道最外层也有1-4个电子在围绕原子核高速旋转,看起来是受原子核严密控制的,但实际上金属晶体的结构却十分松散,金属原子之间可以滑动,这就是为什么金属有或多或少的延展性,而电子们的活动就更为自由,当有外电压的作用时,他们就会发生定向移动,形成电流.半导体晶体的内部结构相比之下就牢固得多,特别是体现在原子核对其外层电子的作用力较强,当电子离开原子核的时候,原子核对电子原来的作用力就在原先电子存在处形成了"力量真空",就是我们所说的空穴.而金属的力量相比之下小得多,当失去电子之后就不能认为出现了"力量真空”。所以,只有在描述半导体导电原理是才引入“空穴”这个概念(清华资源)

本征半导体与参杂半导体有什么不同?

本征半导体是c纯净的半导体。在本征半导体中参入微量杂质元素可提高半导体的导电能力,参杂后的半导体称为杂质半导体。根据参入杂质的不同可分为N型半导体和P型半导体。

本征半导体费米能级位于导带底和价带顶之间的中线上,导带中的自由电子和价带中的空穴均很少,因此常温下导电能力低,但在光和热的激励下导电能力增强。

n型掺杂半导体的费米能级接近导带底,导带中的自由电子数高于本征半导体,导电能力随掺杂浓度提高而增强,属于电子导电为主的半导体。

p型掺杂半导体的费米能级接近价带顶,价带中的空穴数高于本征半导体,导电能力随掺杂浓度提高而增强,属于空穴导电为主的半导体。

半导体有什么用处

半导体的导电效能介于导体和绝缘体之间,不掺杂的半导体(也叫本征半导体)的导电效能很差,但掺杂后的半导体就有一定的导电效能了,例如在Si半导体中掺杂P或者B等杂质就可以使半导体变成N型或P型半导体。N型半导体中电子是多数载流子,而P型半导体中空穴是多数载流子。

半导体制成的PN接面具有单向导电特性,但当PN接面两端加上足够大的反向电压时,PN接面会反向击穿,这时的电压叫做反向击穿电压。利用反向击穿特性,可以制成稳压二极体,利用正向特性,可以制成整流或检波二极体。

半导体的用途太多了,一句两句很难将清楚,这里就先介绍这些了。

半导体有什么用?

自然界的物质按导电能力可分为导体、绝缘体和半导体三类。半导体材料是指室温下导电性介于导电材料和绝缘材料之间的一类功能材料。靠电子和空穴两种载流子实现导电,室温时电阻率一般在10-5~107欧·米之间。通常电阻率随温度升高而增大;若掺入活性杂质或用光、射线辐照,可使其电阻率有几个数量级的变化。1906年制成了碳化矽检波器。

1947年发明电晶体以后,半导体材料作为一个独立的材料领域得到了很大的发展,并成为电子工业和高技术领域中不可缺少的材料。特性和引数半导体材料的导电性对某些微量杂质极敏感。纯度很高的半导体材料称为本征半导体,常温下其电阻率很高,是电的不良导体。在高纯半导体材料中掺入适当杂质后,由于杂质原子提供导电载流子,使材料的电阻率大为降低。这种掺杂半导体常称为杂质半导体。杂质半导体靠导带电子导电的称N型半导体,靠价带空穴导电的称P型半导体。

不同型别半导体间接触(构成PN接面)或半导体与金属接触时,因电子(或空穴)浓度差而产生扩散,在接触处形成位垒,因而这类接触具有单向导电性。利用PN接面的单向导电性,可以制成具有不同功能的半导体器件,如二极体、三极体、闸流体等。

此外,半导体材料的导电性对外界条件(如热、光、电、磁等因素)的变化非常敏感,据此可以制造各种敏感元件,用于资讯转换。半导体材料的特性引数有禁频宽度、电阻率、载流子迁移率、非平衡载流子寿命和位错密度。禁频宽度由半导体的电子态、原子组态决定,反映组成这种材料的原子中价电子从束缚状态激发到自由状态所需的能量。电阻率、载流子迁移率反映材料的导电能力。非平衡载流子寿命反映半导体材料在外界作用(如光或电场)下内部载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性。位错是晶体中最常见的一类缺陷。位错密度用来衡量半导体单晶材料晶格完整性的程度,对于非晶态半导体材料,则没有这一引数。半导体材料的特性引数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料之间的差别,更重要的是能反映各种半导体材料之间甚至同一种材料在不同情况下,其特性的量值差别。

为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体

只有纯净的本征半导体,才可能按设计者的需要制造出需要的器件。 如果有杂质,电晶体就无法实现可控的或关断。


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