音响技术
74 立体声音箱的结构、应用和制作
75 电子产品维修技术丛书 音响原理与电路分析
76 家用电器维修丛书 家用音响电路原理与检修方法
77 现代音响设备原理与维修大全
78 高保真音响设计制作
79 实用音响工程与调音技术
80 无线电爱好者丛书 高保真扩音机制作
81 现代扩声技术与工程
82 现代音响工程
83 新编HI-Fi音响原理及检修技术
84 音响设备原理与维修精华
85 家庭影院组建
86 怎样配置、调试家庭影院系统
87 音响爱好者
硬件编程
95 VHDL 与数字电路设计
96 复杂数字电路与系统Verilog HDL设计技术
97 VERILOG HDL硬件描述语言
98 ahdl入门
仪器仪表
99 常用仪表的使用方法
100 半导体管特性图示仪原理、维修、检定与应用
101 常用仪表的使用方法
102 电子示波器及其应用
103 高压兆欧表
104 胜利牌数字仪器仪表原理与检修指南
105 无线电实验丛书 常用无线电仪器和器件手册
106 现代电信仪表原理与应用
107 常用电子仪器原理、使用、维修
108 电子示波器及其应用
109 模拟与数字万用表检测及应用技术
110 实用万用电表检修
111 万用电表检修技巧与实例
112 无线电爱好者丛书 怎样用万用电表检测集成电路
113 线电爱好者丛书精品系列 万用电表使用技巧与实例
114 新型万用表的使用技巧
115 新型万用表实用手册
116 用万用表检测电子元器件
117 指针式万用表实用测量技法与故障检修
118 万用表测试元器件大全
119 新型数字万用表原理与维修
120 无线电爱好者丛书 怎样用万用电表检测集成电路
显示技术
121 液晶电视——液晶显示的原理和应用
122 液晶器件工艺基础
123 液晶显示应用技术
124 高新技术丛书 平板显示器件原理及应用
125 LED显示屏系统原理及工程技术
126 VGA、SVGA彩色显示器的原理、维修及图集
127 电子显示技术
128 光栅数字显示技术及其应用
129 计算机数据显示器原理与设计
130 微型计算机显示器实用维修技术与实例
131 显示技术(译文集)
132 显示器电路原理与维修
133 显示器维修大全
134 荧光屏上的示波测量法 电子示波器在生产和科学技术中的应用
135 示波器技术
微波技术
136 微波电路
137 微波技术基础(第二版)
138 微波通信与卫星通信
139 微波电路设计
140 微波技术基础与应用_陈振国
141 微波原理_吴下娴
微电子技术
142 大规模可编程逻辑器件及其应用
143 集成电路的分析与设计
144 集成电路名词术语解释
145 集成电路入门
146 集成电路——设计原理与制造
147 集成电路制造工艺
148 集成电子技术教程
149 模拟集成电路(原理、设计、应用)
150 专用集成电路高级综合理论
151 专用集成电路设计技术基础
152 超大规模集成电路微细加工技术
153 集成电路及应用
154 微电子电路设计原理及应用
155 微电子焊接与封装
156 微电子技术概论
157 微电子技术基础 双极、场效应晶体管原理
158 微电子器件应用可靠性技术
159 微电子设备的换热
160 微电子学丛书 ULSI器件、电路与系统
161 微电子学丛书 碳化硅宽带隙半导体技术
162 微电子学丛书 小尺寸半导体器件的蒙特卡罗模拟
163 高等学校电子信息类规划教材 微电子器件可靠性
遥控遥测技术
164 实用遥控电路原理与设计速成
165 无线电爱好者丛书 实用无线电遥控(修订本)
166 无线电遥测
167 遥测遥控技术
168 遥感遥测及计算机应用
169 遥测遥控信息传输原理
嵌入系统设计
嵌入式系统开发圣经
电磁兼容技术
170 机电一体化电磁兼容设计
171 电磁兼容标准汇编·通信、信息技术设备类及系统间卷
172 通信系统中的电磁兼容理论与技术
173 无线电工程中的电磁兼容
174 电磁兼容性原理及应用
175 电磁兼容标准与认证
176 电磁兼容标准汇编·电工、电子产品类卷
177 电磁兼容设计
电子工艺技术
178 电子工业生产技术手册(3)电子元件卷
179 电子工艺及电子工程设计
180 电子工艺实训教程
181 电子装配工艺
182 电子组装技术
183 高等学校教材 电器制造工艺学(第2版)
184 高等学校教材 电子工艺基础
185 晶体管原理与工艺
186 现代电子工艺技术指南
187 电工产品学
防干扰技术
188 电子设备的防干扰设计
189 电子电路实用抗干扰技术
190 屏蔽技术
191 电子对抗原理(上册)
192 电子电路实用抗干扰技术
193 密封技术
194 密封
静电技术
195 电机工程手册(第二版)(7) 应用卷(二) 第5篇 静电技术和电的其他
196 电子产品防静电技术要求
197 电子产品制造防静电系统测试方法
198 电子设备制造防静电技术
199 esd 保护设计
200 ESD知识介绍
201 接地技术
自动化技术
202 机械工业自动化技术 检测自动化
203 电气控制与PLC
204 高等工科学校适用 工厂电气控制技术
205 机电一体化系统设计手册
206 工业自动化仪表丛书 射流技术及其应用
光电技术
207 光电技术
208 光电子学及其应用
209 激光原理与激光技术
210 高等学校教材 光测原理和技术
211 光电检测技术
212 光电子学及其应用
213 红外技术基础与应用
214 激光工艺与微电子技术
215 无损检测技术丛书 激光全息检验
216 现代高技术丛书 激光与光电子技术
217 红外电子学
218 红外技术原理手册
219 无线电爱好者丛书 红外线与超声波遥控
220 光电图像处理
221 激光等离子体原理
222 激光技术和应用
223 激光器件原理与设计
224 激光原理与激光技术
225 固体激光技术基础丛书之二 激光晶体
电工技术
226 安装与维修电工技术 (第2版)
227 带电作业技术
228 低压电工实用技术
229 电动机应用技术丛书 变频器应用技术及电动机调速
230 电工基础
231 电工技术与电子技术 下册
232 电工类实用手册大系
233 电工与电子基础
234 供配电设计手册
235 交流电机的非正弦供电
236 节电技术与节电工程
237 输配电工程学
238 常用电工计算
239 电工必读丛书 电工电气线路与设备故障检修600例
240 电工基础
241 电工实用技术丛书 常用电工测量技术
242 电工实用技术丛书 如何保证安全用电
243 电工实用手册
244 现代家庭生活常识丛书 电工常识百问百答
245 现代家庭实用电工技术
245 袖珍电机修理工手册
247 最新电工实用经典线路范例
248 交流步进传动系统
249 交直流传动系统的自适应控制
250 异步电动机直接转矩控制
251 执行电动机
252 直流无刷电动机原理及应用
对讲机
253 集群移动通信机和对讲机原理、使用及维护手册
254 对讲机原理、使用及纵图集(二)
255对讲机原理、使用及纵图集(三)
通信技术
256 GSM手机维修培训教程
257 OHM科学丛书 图解B-ISDN宽带综合业务数字网
258 可视图文业务网
259 通信基础知识
260 现代通信系统原理
261 射频通信电路
262 综合业务数字网导论
263 综合宽带接入技术
264 宽带城域建设与管理
265 专用移动通信网组网技术及维护
266 渔业电子技术丛书 单边带通信原理
267 中等职业学校电子信息类教材(通信技术专业) 手持移动电话原理与维
268 有线电视模拟-数字光纤与微波传输技术
269 异步转移模式——ATM技术及应用
270 异步传递方式宽带ISDN技术
271 移运通信前尚技术丛书 软件无线电原理与应用
272 移动通信前沿技术丛书 GSM网络与GPRS
273 曜高技术普及丛书 虚拟专用网
274 现代移动通信技术丛书 蓝牙协议及其实现
275 无线寻呼机(BB机)原理与维修
276 无线寻呼系统
277 无线电寻呼和无绳通信
278 卫星数字电视接收机的使用与维修
279 微机通信指南
280 微机通信原理与实用技术
281 微波与光导波技术
282 网络与信息安全技术丛书 电子商务站点黑客防范
283 同步数字体系(SDH)技术及其应用
284 完全手册系列丛书 MODEM完全手册
285 网络与通信译林精选系列 ADSL/VDSL原理
286 通信原理与技术
287 通信原理(第4版)
288 通信网原理及其实现技术
289 锁相与频率合成技术
290 数字移动通信及ISDN
291 数字移动电话机原理及维修技术
292 数字卫星电视接收技术
293 数字微波中继通信及设备
294 数字通信:第三版
295 实用卫星电视接收技术 ——原理、安装、测试和检修
296 时分双工CDMA移动通信技术
297 时尚数字手机原理与维修(二)
298 雷达原理(修订版)
299 全国高技术重点图书·通信技术领域 信号复制生成理论及应用
300 全国高技术重点图书·通信技术领域 编码密码学
301 宽带无线接入和无线局域网
302 宽带网络技术及测试
303 宽带Zooe丛书 xDSL技术与应用
304 宽带Zone丛书 宽带接入技术
305 纠错编码技术和应用
306 精通串行通信
307 介质光波导器件原理
308 集成锁相环路 原理 特性 应用
309 国家自然科学基金资助项目 综合业务数字网与异步转移模式ISDN
310 光纤通信设计
311 光纤接入网技术
312 光纤技术及应用
313 蜂窝移动通信——模拟和数字系统
314 分组变换技术及其应用
315 调制解调器实用技术
316 调制解调器初学者指南
317 电子数据交换(EDI)系统工作原理及标准
318 cdma 2000技术
319 GSM原理及其网络优化
320 通信流理论基础与多媒体通信网
321 现代通信网和计算机网管理
322 信息高速公路实用教材 宽带网络技术及其应用
323 信息编码技术及其应用大全
324 异步传递方式宽带ISDN技术
325 GSM标准
326 第三代移动通信系统原理与工程设计IS-95 CDMA和cdma2000
单片机
327 单片机原理及应用
328 MCS-51单片机原理及实用技术
329 位微型计算机原理·接口技术及其应用
330 单片机开发与典型应用设计
331 单片机实用系统设计技术
332 IBM PC微型计算机原理及接口技术
333 MCS-51单片机原理及接口技术 修订版
334 北京职业教育计算机应用培训教材 单片机——原理· *** 作·实验·应用
335 单片机实用技术_整机设计、多机通信、实用技术
336 EM78系列单片机简介
337 单片机器件应用手册
338 MCS 96 MC68单片机原理与应用
339 数字PID及其算法
家用电器电器维修技术
340 45种厨房电器使用与维修
341《家用电器常识丛书》 声像·厨房家用电器分册
342 DVD机维修技术原理与方法
343 OHM科学丛书 图解数字磁带录音机
344 VCD、CVK、SVCD、DVD激光影碟机实用指南
345 VCD/DVD视盘机原理与维修
346 VCD/SVCD/DVD机维修宝典丛书 十大主板名牌VCD/SVCD/DVD机维修精
347 VCD/SVCD/DVD机维修宝典丛书 十大主板拼装VCD机维修精要与实例
348 百种家用电器实用手册
349 彩色显示器原理与检修技术速成
350 初级家用电子产品维修工(含视频设备维修工、音频设备维修工)
351 磁带录像机原理与调试
352 大彩电、摄录机、影碟机 原理·调测·检修
353 大哥大 BP机 住宅电话使用手册
354 大屏幕遥控彩色电视机原理与维修
电子基础
442 图解电子学入门[日]OHM
443 变流技术基础及应用
444 超高频技术
445 磁路与磁场
446 等离子体电子工程学
447 低频电子线路
448 电子工程师便携手册
449 电子高新技术丛书 第6分册
450 电子调节技术入门
451 电子工程中的积分变换
452 电子模拟数字转换器
453 电子技术教育丛书 电子特技原理及应用
454 电子设计技术
455 电子线路(提高版·模拟电路与脉冲数字电路)
456 电子学基础及应用集成和分立系统
457 电子系统建模仿真与评估
458 电子学重要公式活用手册
459 高等电路
460 高等学校教材 数字电路
461 固态高频电路
462 高频电子线路 第三版
463 高等学校教学用书 无线电技术
464 脉冲与数字电路
465 实用电气线路及原理
466 实用电子公式手册
467 数字电路与逻辑设计
468 数字集成电子技术基础
469 数字信号处理(修订版)
470 数字原理
471 现代工程师实用数字化技术
472 线性与非线性电路
473 线性系统理论和设计
474 新旧电气图形符号对照读本
475 现代电子学辞典——英汉、汉英名词对照
476 信号变换与处理
477 袖珍电子工程师手册
478 优化方法与电路优化设计
479 与电子爱好者谈电子技术
480 怎样看电气线路图
481 自适应滤波器原理(第三版)
482 电子工程师指南
483 无线电爱好者丛书精品系列 无线电爱好才读本
484 无线电爱好者丛书精品系列 无线电爱好才读本(上)
485 21世纪电子电气工程师系列 数字电路
486 数控技术
487 数字控制系统——原理、硬件与软件
488 数字电子技术基础
489 数字电子技术分析及其实用电路设计
490 21世纪电子电气工程师系列 数字电路
491 数字系统现场集成技术丛书
492 图解数字电路的计算
493 无线电接收
494 通讯及消费类电子产品的设计
495 电子电路资料荟萃
496 超高频技术和器件(上册)超高频技术
497 磁偏转线圈设计理论基础
498 电器照明设计
499 电子爱好者电子线路设计应用手册
500 电子电路系统及标准最佳设计及实践
501 电子线路设计手册
502 蓄电池快速充电的原理与实践
502 非线性半导体电阻及其应用
503 变容二极管的应用
504 常用电子元器件简明手册
505 常用新颖电子器件及其应用
506 磁性材料基础
507 电力电子电路精选 ——常用元器件·实用电路·设计实例
508 电介质材料及其介电性能
509 电力电子新器件及其应用技术
510 电子电路及电子器件
511 电子工程师手册 上册 第4篇 电子元器件
512 电子工程师手册 上册 第1篇 常用资料
513 电子电路及电子器件
514 电子元器件的可靠性
513 无线电元器件精汇
514 无线电元器件检测与修理技术入门
515 可靠性·维修性·保障性丛书 电子元器件失效分析及应用
516 最新电子元器件产品大全第三册--真空电子器件与显示器件
517 最新电子元器件产品大全第一册--分立半导体器件
518 固态继电器
电子制作技术
519 电子镇流器原理与制作
520 实用电子装置制作精选·续集·
521 新颖实用电子设计与制作
522 无线电制作精汇
电视技术
523 背投影式彩色电视机检修手册 1
524 闭路电视系统工程技术
525 闭路电视系统设计与应用
526 彩色电视和立体电视
527 超高频电视调谐器设计与原理
528 大屏幕电视
529 大屏幕遥控彩色电视机原理与维修
530 等离子体电子工程学
531 电视机元器件检修大全(下)
532 电视机原理与检修
533 电视技术与应用
534 电视墙显示及控制技术
535 电视天线放大器原理、制作与维修
536 电信技术普及丛书 大屏幕电视
537 电信新技术培训系列教材 会议电视
538 高清晰度电视(HDTV)
539 工业电视摄象机
540 共用天线电视系统(修订本)
541 广播电视设备原理·使用·维修系列教材 有线电视原理·设计·维修
542 家用电器维修金例丛书 大屏幕及背投彩电维修金例
543 监控电视系统原理与设计
544 开路与闭路电视原理及维修
545 看图学修家丛书 看图学修彩色电视机
546 全数字高清晰度电视和DVB
547 数字电视和高清晰度电视
548 数字电视技术:高清晰度数字视频原理与应用 (第三版)
549 数字电视原理
550 天线原理
551 图文电视系统原理与应用
552 卫星电视与有线电视技术
553 电视与有线电视技术(修订本)
554 无线电爱好者丛书 电视接收天线
555 相控阵和频率扫描天线原理
556 新型电视接收天线
557 有线电视模拟-数字光纤与微波传输技术
558 有线电视系统性能检测
559 最新实用卫星电视接收技术(第二版)
电源技术
560 电源技术
561 电子工业技术词典 电源
562 不间断电源的原理安装调试和维修
563 电子设备电源技术普及丛书 逆变器知识
564 开关集成稳压器控制器的原理及应用
565 特种集成电源最新应用技术
567 微型计算机电源原理与维修
568 新型单片开关电源的设计与应用
569 转换式电源供给器原理与设计
570 PWM开关变换器的工作原理
571 UPS不间断电源剖析与应用
572 UPS应用及其维修技术
573 不连续导电模式高功率因数开关电源
574 集成开关电源的设计制作调试与维修
575 开关电源
576 开关电源的设计
577 开关电源的设计与应用
578 开关式稳压电源
579 开关稳压电源——原理、设计与实用电路
580 实用电源电路集锦
581 无线电爱好者丛书精品系列 新型实用电源电路集锦
582 现代电源设计大全
583 新型特种集成电源及应用
变频技术
584 变频高速应用技术
585 变频器基础及应用
586 变频器应用手册
587 电气自动化新技术丛书 SPWM变频调速应用技术
588 交流调速技术
589 脉宽调速系统
590 PWM变频调速技术
591 SPWM变频调速应用技术 第二版
592 大功率交-交变频调速及矢量控制
变压器技术
593 电力变压器安装
594 变压器应用与维修
595 变压器全书 (电力变压器实用技术)
596 电力变压器的安装、运行和维修
597 电力变压器绝缘技术
598 电流互感器
599 电能表修校及装表接电工
600 继电保护丛书 发电机变压器 整流型保护继电器原理
601 脉冲变压器设计
602 新编变压器实用技术问答
程控交换技术
603 EWSD数字电子交换系统
604 程控交换机原理及维护
605 程控数字交换与现代通信网
606 清华大学电子与信息技术系列教材 程控交换与综合业务通信网
607 数字程控交换原理与应用
608现代交换原理
传感器技术
609 传感器
610 传感器的理论与设计基础及其应用
611 传感器原理 设计与应用(第三版)
612 现代传感器集成电路:通用传感器电路
613 新编传感器技术手册
DSP技术
614 DSP基础与应用系统设计
615 DSP控制器及其应用
616 DSP芯片的原理与开发应用(第2版)
617 DSP原理及其在移动通信中的应用
618 TMS320C6000系列DSPs的原理与应用
619 DSP开发技术
620 DSP原理及应用
621 DSP广度与深度
622 DSP指导
USB技术
623 USB系统体系
SMT技术
624 实用表面组装技术
625 表面安装技术设计指南
626 自动装置元件及其动态特性
627 表面组装工艺通用技术要求
628 表面组装用胶粘贴通用规范
629 表面组装元器件焊接实验
630 表面组装组件焊点质量评定
631 贴片代码手册
PLC技术
632 CAD应用系列丛书 可编程逻辑器件设计
633 可编程序控制器(PLC)应用技术
634 可编程控制器原理及应用系统设计技术
635 可编程序控制器(PLC)原理及应用
636 可编程序控制器的系统设计与应用实例
637 可编程序控制器基础与编程技巧
638 逻辑与可编程控制系统
639 现代可编程序控制器原理与应用
640 可编程逻辑器件PLD原理与应用
641 可编程逻辑器件设计
642 可编程逻辑器件原理、开发与应用
PCB技术
641 无线电电子设备印制板的设计和生产的自动化
642 印制电路技术
643 印制电路设计标准手册
644 高速PCB设计指南
645 PCB设计基础教程
646 PCB设计基本工艺要求
647 印刷电路板的设计原则和抗噪声措施
648 印刷电路板的平衡设计
649 PCB Designer’s SI Guide
半导体技术
650 CMOS模拟电路设计
651 半导体变流技术
651 半导体超晶格材料及其应用
652 半导体导波光学器件理论及技术
653 半导体电路原理及应用
654 半导体发光材料和器件
655 半导体和半导体器件
656 半导体器件物理
657 半导体手册 第二编 材料
658 半导体应用知识
FPGA/CPLD技术
659 CPLD技术及其应用
661 CPLD数字电路设计--使用MAX+plusⅡ入门篇
662 PLD与CPLD数字电路设计——使用machxl
663 FPGA高级设计
664 FPGA原理、设计与应用
665 可编程逻辑陈列FPGA和EPLD
666 可编程逻辑器件的开发与应用
667 FPGA设计指导手册
668 FPGA集成培训
669 可编程逻辑器件FPGA/CPLD
作者/朱公子
第三代半导体
我估摸着只要是炒股或者是关注二级市场的朋友们,这几天一定都没少听这词儿,如果不是大盘这几天实在是太惨了,估计炒作行情会比现在强势的多得多。
那到底这所谓的第三代半导体,到底是个什么玩意?值不值得炒?未来的逻辑在哪儿?
接下来,只要您能耐着性子好好看,我保证给它写的人人都能整明白,这可比你天天盯着大盘有意思的多了!
一、为什么称之为第三代半导体?
1、重点词
客官们就记住一个关键词—— 材料 ,这就是前后三代半导体之间最大的区别。
2、每一代材料的简述
①第一代半导体材料: 主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。
兴起时间: 二十世纪五十年代。
代表材料: 硅(Si)、锗(Ge)元素半导体材料。
应用领域: 集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业。
历史 意义: 第一代半导体材料引发了以集成电路(IC)为核心的微电子领域迅速发展。
对于第一代半导体材料,简单理解就是:最早用的是锗,后来又从锗变成了硅,并且几乎完全取代。
原因在于: ①硅的产量相对较多,具备成本优势。②技术开发更加完善。
但是,到了40纳米以下,锗的应用又出现了,因为锗硅通道可以让电子流速更快。现在用的锗硅在特殊的通道材料里会用到,将来会涉及到碳的应用,下文会详细讲解。
②第二代半导体材料: 以砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)为代表,是4G时代的大部分通信设备的材料。
兴起时间: 20世纪九十年代以来,随着移动通信的飞速发展、以光纤通信为基础的信息高速公路和互联网的兴起,以砷化镓、锑化铟为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。
代表材料: 如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。
应用领域: 主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。
因信息高速公路和互联网的兴起,还被广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信和 GPS 导航等领域。
性能升级: 以砷化镓为例,相比于第一代半导体,砷化镓具有高频、抗辐射、耐高温的特性。
总结: 第二代是使用复合物的。也就是复合半导体材料,我们生活中常用的是砷化镓、磷化铟这一类材料,可以用在功放领域,早期它们的速度比较快。
但是因为砷含剧毒!所以现在很多地方都禁止使用,砷化镓的应用还只是局限在高速的功放功率领域。而磷化铟则可以用来做发光器件,比如说LED里面都可以用到。
③第三代半导体材料: 以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石为四大代表,是5G时代的主要材料。
起源时间: M国早在1993年就已经研制出第一支氮化镓的材料和器件。而我国最早的研究队伍——中国科学院半导体研究所,在1995年也起步了该方面的研究。
重点: 市场上从半年前炒氮化镓的充电器时,市场的反应一直不够强烈,那是因为当时第三代半导体还没有被列入国家“十四五”这个层级的战略部署上,所以单凭氮化镓这一个概念,是不足以支撑整个市场逻辑的!
发展现状: 在5G通信、新能源 汽车 、光伏逆变器等应用需求的明确牵引下,目前,应用领域的头部企业已开始使用第三代半导体技术,也进一步提振了行业信心和坚定对第三代半导体技术路线的投资。
性能升级: 专业名词咱们就不赘述了,通俗的说,到了第三代半导体材料这儿,更好的化合物出现了,性能优势就在于耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能更强、工作速度更快、工作损耗更低。
有一点我觉得需要单独提一下:碳化硅与氮化镓相比较,碳化硅的发展更早一些,技术成熟度也更高一些;两者有一个很大的区别是热导率:在高功率应用中,碳化硅占据统治地位;氮化镓具有更高的电子迁移率,因而能够比碳化硅具有更高的开关速度,所以在高频率应用领域,氮化镓具备优势。
第三代半导体的应用
咱们重点说一说碳化硅 。碳化硅在民用领域应用非常广泛:其中电动 汽车 、消费电子、新能源、轨道交通等领域的直流、交流输变电、温度检测控制等。
咱先举两个典型的例子:
1.2015年,丰田 汽车 运用碳化硅MOSFET的凯美瑞试验车,逆变器开关损耗降低30%。
2.2016年,三菱电机在逆变器上用到了碳化硅,开发出了全世界最小马达。
而其他军用领域上,碳化硅更是广泛用于喷气发动机、坦克发动机、舰艇发动机、风洞、航天器外壳的温度、压力测试等。
为什么我说要重点说说碳化硅呢?因为半导体产业的基石正是 芯片 ,而碳化硅,正因为它优越的物理性能,一定是将来 最被广泛使用在制作半导体芯片上的基础材料 !
①优越的物理性能:高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率。而且,碳化硅MOSFET将与硅基IGBT长期共存,他们更适合应用在高功率和高频高速领域。
②这里穿插了一个陌生词汇:“禁带宽度”,这到底是神马东西?
这玩意如果解释起来,又得引申出如“能带”、“导带”等一系列的概念,如果不是真的喜欢,我觉得大家也没必要非去研究这些,单说在第三代半导体行业板块中,能知道这一个词,您已经跑赢90%以上的小散了。
客观们就主要记住一个知识点吧: 对于第三代半导体材料,越高的禁带宽度越有优势 。
③主要形式:“衬底”。半导体芯片又分为:集成电路和分立器件。但不论是集成电路还是分立器件,其基本结构都可划分为“衬底 -外延-器件”结构,而碳化硅在半导体中存在的主要形式是作为衬底材料。
④生产工艺流程:
原料合成——晶体生长——晶锭加工——晶体切割——晶片研磨——晶片抛光——晶片检测——晶片清洗
总结:晶片尺寸越大,对应晶体的生长与加工技术难度越大,而下游器件的制造效率越高、单位成本越低。目前国际碳化硅晶片厂商主要提供4英寸至6英寸碳化硅晶片,CREE、II-VI等国际龙头企业已开始投资建设8英寸碳化硅晶片生产线。
⑤应用方向:科普完知识、讲完生产制造,最终还是要看这玩意儿怎么用,俩个关键词:功率器件、射频器件。
功率器件: 最重要的下游应用就是—— 新能源 汽车 !
现有技术方案:每辆新能源 汽车 使用的功率器件价值约700美元到1000美元。随着新能源 汽车 的发展,对功率器件需求量日益增加,成为功率半导体器件新的增长点。
新能源 汽车 系统架构中,涉及到功率器件包括——电机驱动系统、车载充电系统(OBC)、电源转换系统(车载DC/DC)和非车载充电桩。碳化硅功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器。
另外还应用领域也包括——光伏发电、轨道交通、智能电网、风力发电、工业电源及航空航天等领域。
射频器件: 最重要的下游应用就是—— 5G基站 !
微波射频器件,主要包括——射频开关、LNA、功率放大器、滤波器。5G基站则是射频器件的主要应用方向。
未来规模:5G时代的到来,将为射频器件带来新的增长动力!2025年全球射频器件市场将超过250亿美元。目前我国在5G建设全球领先,这也是对岸金毛现在狗急跳墙的原因。
我国未来计划建设360万台-492万台5G宏基站,而这个规模是4G宏基站的1.1-1.5倍。当前我国已经建设的5G宏基站约为40万台,未来仍有非常大的成长空间。
半导体行业的核心
我相信很多客官一定有这样的疑问: 芯片、半导体、集成电路 ,有什么区别?
1.半导体:
从材料方面说 ,教科书上是这么描述的:Semiconductor,是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的一类材料;
按功能结构区分, 半导体行业可分为:集成电路(核心)、分立器件、光电器件及传感器四大类。
2.集成电路(IC, integrated circuit):
最经典的定义就是:将晶体管、二极管等等有源元件、电阻器、电容器等无源元件,按照一定的电路互联,“集成”在一块半导体单晶片上,从而完成特定的电路或者系统功能。
3.芯片:
半导体元件产品的统称 ,是指内含集成电路的硅片,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。硅片是一块很小的硅,内含集成电路,它是计算机或者其他电子设备的一部分。
为什么说集成电路,是半导体行业的核心? 那是因为集成电路的销售比重,基本保持在半导体销售额的80%。
比如,2018年全球4700亿美元的半导体销售额中,集成电路共计3900亿美元,占比达84%。
第三代半导体的未来方向
中国半导体业进入IDM模式是大势所趋,其长久可持续性我非常认可。但是讲到IDM,又有一堆非常容易混淆的概念,篇幅实在是太长了,咱们就不再拆分来讲了,你只要知道IDM最牛逼就完事了!
IDM: 直译:Integrated Design and Manufacture, 垂直整合制造 。
1.IDM企业: IDM商业模式,就是国际整合元件制造商模式。其厂商的经营范围涵盖了IC设计、IC制造、封装测试等各个环节,甚至也会延伸到下游电子终端。典型厂商:Intel、三星、TI(德州仪器)、东芝、ST(意法半导体)等。
2.IDM模式优势:
(1)IDM模式的企业,内部有资源整合优势,从IC设计到IC制造所需的时间较短。
(2)IDM企业利润比较高。根据“微笑曲线”原理,最前端的产品设计、开发与最末端的品牌、营销具有最高的利润率,中间的制造、封装测试环节利润率较低。
(3)IDM企业具有技术优势。大多数的IDM企业都有自己的IP(知识产权),技术开发能力比较强,具有技术领先优势。
3.IDM重要性
IDM的重要性是不需要用逻辑去判断的,全球集成电路市场的60%由IDM企业所掌握。比如三星电子、恩智浦、英飞凌、NXP等。
4.中国为什么要发展IDM模式?
IDM模式的优势: 产业链内部直接整合、具备规模效应、有效缩短新产品上市时间、并将利润点留在企业内部。
市场的自然选择: 此外,中国已成为全球最大的集成电路消费市场,并具有丰富的劳动力资源,对于发展自有品牌的IDM具有市场优势和成本优势。
现在,无论是被M国的封锁倒逼出来,还是我们自主的选择,我们都必须开拓出一条中国IDM发展之路!
现状: 目前国内现有的所谓IDM,其制造工艺水平和设计能力相当低,比较集中在功率半导体,产品应用面较窄,规模做不大。我知道,这些事实说出来挺让人沮丧的,但这就是事实。
但正因为我们目前处在相对落后的阶段,才更加需要埋头苦干、咬牙追赶,然后一举拿下!
本来写这篇文章的时候不想说股的,但还是提几只吧,也算是给咱们国家的半导体事业做一点点微小的贡献。
射频类相关优质标的:卓胜微、中天 科技 、和而泰、麦捷 科技 ;
IDM相关优质标的:中环股份、上海贝岭、长电 科技 。
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