身怀绝技的半导体材料讲了什么科学知识？

在可预见的将来，单晶硅仍是电子工业的首选材料，但砷化镓这位半导体家族新秀已迅速成长为仅次于硅的重要半导体电子材料。砷化镓在当代光电子产业中发挥着重要的作用，其产品的50％应用在军事、航天方面，30％用于通信方面，其余的用于计算机和测试仪器。

砷化镓材料的特殊结构使其具备吸引人的优良特性。根据量子力学原理，电子的有效质量越小，它的运动速度就越快，而砷化镓中电子的有效质量是自由电子质量的1／15，只有硅电子的1／3。用砷化镓制成的晶体管的开关速度，比硅晶体管快1～4倍，用这样的晶体管可以制造出速度更快、功能更强的计算机。因为砷化镓的电子运动速度很高，用它可以制备工作频率高达1010赫兹的微波器件，在卫星数据传输、通信、军用电子等方面具有关键性作用。实际上，以砷化镓为代表的Ⅲ一Ⅳ族半导体，其最大特点是其光电特性，即在光照或外加电场的情况下，电子激发释放出光能。它的光发射效率比其他半导体材料高，用它不仅可以制作发光二极管、光探测器，还能制作半导体激光器，广泛应用于光通信、光计算机和空间技术，开发前景令人鼓舞。

与任何半导体材料一样，砷化镓材料对于杂质元素十分敏感，必须精细纯化。和硅、锗等元素半导体不同的是它还要确保准确的化学配比，否则将影响材料的电学性质。

基于以上原因，砷化镓单晶的制备工艺复杂，成本高昂。我国曾在人造卫星上利用微重力条件进行砷化镓单晶的生长，取得了成功。此外。薄膜外延生长技术，可以精确控制单晶薄膜的厚度和电阻率，在制备半导体材料和器件中越来越受到重视。

短短十几年，仅美国研究和开发的砷化镓产品已逾千种。根据90年代末国际砷化镓集成电路会议的预测，砷化镓集成电路的市场销售额将每年翻一番，形成数十亿美元的规模。砷化镓及其代表的Ⅲ一Ⅳ族化合物半导体家族均身怀绝技，有待于进一步开发。

半导体的概念是在近两年被国人所熟知的，最直接的原因是美国对我们的半导体技术“封锁”。华为的芯片断供就是这一背景下的代表。国人开始意识到我们在半导体领域的落后，以及半导体对于现代科技产业的核心地位。

其实在上世纪60-80年代，美国和日本也曾经发生过激烈的产业竞争。同样对日本进行了打压和封锁，而日本举国之力大力发展，在上世纪反超美国成为全球半导体老大，最后在技术变革中让出了半导体的江湖地位。

随着国家对半导体的重视，以及产业的支持，卡脖子项目的攻坚推进。国内的半导体公司已经涌现出一批新秀，那么这些诸多的半导体公司中，谁才是真正的龙头呢？

紫光国微

紫光国微，半导体龙头的位置我想应该还是我来了，我是国内领先的智能安全芯片、特种集成电路、存储器芯片研制企业。我的实际控制人是清华控股，也是其最具科技代表的一个上市企业，半导体拼的就是高精尖的人才，在诸多企业中我有得天独厚的的优势。我在智能安全芯片、特种IC等领域已经非常成熟。

走势上看，受到三季报业绩不及预期的影响，公司股价出现了大幅回落，从龙虎榜来抛盘主要来自北向资金和机构账户，高增长的企业增速放缓对股价影响比较大，不过调整之后或许是更好的机会。

北方华创

北方华创是国内主流高端电子工艺装备供应商，半导体装备、真空装备和锂电装备三大业务领域产品。在高端制造领域我是布局最广的，最具稳定性和确定性，这个龙头应该我来。高科技制造装备很多都有我的身影。下一阶段最有前景的就是高端制造的国产替代，在这个赛道上我是当仁不让的设备老大。

走势上看，前期强势上升之后迎来了一轮调整，目前的调整幅度和时间都已经比较充分，已经接近年线的位置。

中芯国际

中芯国际是中国内地技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业集团。你们几个最好还是靠边站一站，当代制约半导体发展的最关键环境其实是精密制造。你设计出来了芯片被制造卡了脖子也是无能为力的，而我毫无疑问是国内的集成电路制造龙头，半导体的龙头当然应该归我了。目前我的先进工艺第二代平台（N+1,约10nm）稳步推进，虽然离国际顶尖水平还有差距，但依然是国内一流水平。相信接下来会继续实现突破。

走势上看，典型的科创板科技巨头的走势，上市之后一轮调整，低位反转，不过可惜的是目前的量价配合。

长电科技

长电科技是国内著名的三极管制造商，集成电路封装测试龙头企业。中芯国际太自大了，别看不起人，你的制造环节是关键，但半导体产业的方方面面都很重要，只是我们在制造环节最落后而已。我在全球集成电路前10大委外封测厂排名第三，全球前二十大半导体公司85%已成为我的客户。在高端封装领域我已经和国际顶尖水平接近了，这才是实力。这个龙头还是我来吧。

走势上看，前期的调整已经告一段落，走出了一个横盘整理的箱体，目前来看还是一个箱体震荡的格局，看看后面箱体突破之后的方向选择了。

紫光国微背靠清华控股，北方华创布局高端科技制造装备、中芯国际深度根云半导体制造也是最薄弱的环节、长电科技在封装领域已经同世界接轨，他们都是国内半导体优秀的代表，那么你认为谁才是真正的半导体龙头呢？

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