半导体是什么？半导体有什么用？半导体的原理是什么？

首先是半导体是指室温下电导率介于导体和绝缘体之间的材料。半导体是指具有可控导电性的材料，范围从绝缘体到导体。从科学技术和经济发展的角度来看，半导体影响着人们的日常工作和生活，直到20世纪30年代，这种材料才得到学术界的认可。常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等。硅是最有影响力的半导体材料之一。

其次是具有光伏的作用。半导体材料的光伏效应是太阳能电池工作的基本原理。目前，半导体材料的光伏应用已成为热点，是全球增长最快、发展最好的清洁能源市场。太阳能电池的主要材料是半导体材料，判断太阳能电池好坏的主要标准是光电转换率。光电转换率越高，太阳能电池的工作效率就越高。根据所用半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池和III-V族化合物电池。

再者是原理是接通电源后，发射结正向连接。在正向电场的作用下，发射区多数载流子(电子)的扩散运动加强。因此，发射区的电子在外电场的作用下很容易越过发射结进入基区，形成电子流IEN(注意电流的方向与电子运动的方向相反)。当然，基区的多数载流子(空穴)也会在外电场的作用下流向发射区，形成空穴电流IEP。然而，由于基区中的低杂质浓度，与来自发射区的电子流相比，

要知道的是在半导体的pn结上施加直流电压，P型区的空穴向N型区移动，N型区的电子向P型区移动。当电子和空穴在pn结界面附近结合时，将发射具有对应于半导体带隙的能量的光。使用带隙大的半导体可以获得高能光，比如可见光；低能光，如红外光，可以通过使用现代宽度小的半导体获得。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门 ，是世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场。

太阳能电池的主要制作材料是半导体材料，判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率，光电转化率越高 ，说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。

英飞凌 科技 公司（Infineon）新加坡地区总部负责人表示，可再生能源和电动 汽车 的日益普及将继续刺激对半导体的需求。

（图源：unsplash）

这家德国芯片制造商亚太区总裁兼董事总经理蔡志雄在接受《日经亚洲》采访时表示，除了芯片行业的周期性复苏之外，还有“结构性动力”。

他说：“你可以看到，各国都在投资清洁能源、可再生能源，比如太阳能电池板，它们需要半导体。数字化正在推动需求，以及云数据中心服务器的安装，以及5G和物联网边缘计算的推出。这些领域将继续刺激全年的半导体需求。”

他指出，一辆电动 汽车 使用的的半导体数量是一辆内燃机 汽车 的两倍，他表示前景乐观。“现在电动车在 汽车 总数中只占一个很低的比例。想象一下，在未来10到20年内，或许会增长10倍以上。”

对于 汽车 和其他领域持续存在的芯片短缺问题，蔡志雄表示："至少还会持续几个月。"他指出，根据产品类型和制造芯片所需的步骤数量，生产时间可能会达到4到6个月。

他说：“产能扩张不可能一蹴而就......例如，要建造一个工厂、安装一个洁净室，你需要两年左右的时间。要把半导体设备投入使用，一般需要15个月。”现在业内人士都在扩大投资，“我们可能会在今年年底，当然也可能在明年年初看到一些曙光。”

他指出，英飞凌正在马来西亚西北部的居林等一些基地扩大功率半导体的产能。他说，对于后端流程，如封装和测试，该公司“将继续投资马来西亚马六甲工厂的产能”。

英飞凌是一家主要的半导体制造商，在截至9月的本财年，该公司已将其计划的资本投资额提高到16亿欧元（约合122.9亿人民币），而此前的指导意见是14亿至15亿欧元（约合107亿至115亿人民币）。该公司没有透露其投资预算中有多少将用于亚洲。

除去日本和大中华区，这家德国公司在亚太地区的9个国家有业务，包括印度、马来西亚和韩国。在截至2020年9月的上一财年，该地区占公司总收入的15%。

在新加坡地区总部，英飞凌最近启动了一项人工智能中心计划，旨在对新加坡的1000多名员工进行人工智能技能培训，并改进其工作流程。

蔡志雄说，培训从2月开始。“重要的是要了解人工智能是什么，不是它能为你做什么，因为只有这样我们才能从员工那里获得想法，即他们认为他们的工作中哪些部分会从人工智能的应用中获得好处。”

疫情已经扰乱了许多跨国公司的供应链，但蔡志雄表示，他的公司没有必要改变自己的供应链。英飞凌将成品运到其位于新加坡的区域分销中心，以使新加坡与世界其他地区的大部分联系。

蔡先生淡化了去年11月15个亚太国家缔结的自由贸易协定“区域全面经济伙伴关系协定”（Regional Comprehensive Economic Partnership）对芯片行业的影响，他认为，“对半导体的影响微乎其微”，他表示，芯片被视为组件，大体上不受对半成品和模块征收关税的影响。

(加美 财经 专稿，抄袭必究)

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作者：张福子

责编：刘师傅

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