半导体有哪些好的特点?

　半导体五大特性∶电阻率特性，导电特性，光电特性，负的电阻率温度特性，整流特性。 ★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。 ★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。 晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，称为晶格。 共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。 自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为自由电子。 空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。 电子电流：在外加电场的作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流。 空穴电流：价电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动），形成空穴电流。 本征半导体的电流：电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同，它们运动方向相反。 载流子：运载电荷的粒子称为载流子。 导体电的特点：导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。 本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。 本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。 复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。 动态平衡：在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达到动态平衡。 载流子的浓度与温度的关系：温度一定，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。当温度升高时，热运动加剧，挣脱共价键束缚的自由电子增多，空穴也随之增多（即载流子的浓度升高），导电性能增强；当温度降低，则载流子的浓度降低，导电性能变差。 结论：本征半导体的导电性能与温度有关。半导体材料性能对温度的敏感性，可制作热敏和光敏器件，又造成半导体器件温度稳定性差的原因。 杂质半导体：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，可得到杂质半导体。 N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。 多数载流子：N型半导体中，自由电子的浓度大于空穴的浓度，称为多数载流子，简称多子。 少数载流子：N型半导体中，空穴为少数载流子，简称少子。 施子原子：杂质原子可以提供电子，称施子原子。 N型半导体的导电特性：它是靠自由电子导电，掺入的杂质越多，多子（自由电子）的浓度就越高，导电性能也就越强。 P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半导体。 多子：P型半导体中，多子为空穴。 少子：P型半导体中，少子为电子。 受主原子：杂质原子中的空位吸收电子，称受主原子。 P型半导体的导电特性：掺入的杂质越多，多子（空穴）的浓度就越高，导电性能也就越强。 结论： 多子的浓度决定于杂质浓度。 少子的浓度决定于温度。 PN结的形成：将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。 PN结的特点：具有单向导电性。 扩散运动：物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动，这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。 空间电荷区：扩散到P区的自由电子与空穴复合，而扩散到N区的空穴与自由电子复合，所以在交界面附近多子的浓度下降，P区出现负离子区，N区出现正离子区，它们是不能移动，称为空间电荷区。 电场形成：空间电荷区形成内电场。 空间电荷加宽，内电场增强，其方向由N区指向P区，阻止扩散运动的进行。 漂移运动：在电场力作用下，载流子的运动称漂移运动。 PN结的形成过程：如图所示，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场和其它激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。 PN结的形成过程电位差：空间电荷区具有一定的宽度，形成电位差Uho，电流为零。 耗尽层：绝大部分空间电荷区内自由电子和空穴的数目都非常少，在分析PN结时常忽略载流子的作用，而只考虑离子区的电荷，称耗尽层。 PN结的单向导电性

芯片产业是技术、资金和人才高度密集的产业。所以一些芯片产业中心往往形成在世界顶尖大学附近或者高科技企业聚集的地方，比如美国的硅谷，是半导体产业最有影响力的研究中心。当然，全球有很多半导体产业集群。今天我想和大家分享一下全球八大芯片产业中心。

首先，目前全球最大、最有影响力的半导体产业中心仍然是美国的“硅谷”。整体而言，“硅谷”是美国最大、芯片产业链最完整、竞争力最强的芯片产业中心，生产了全美约三分之一的芯片。全球最大的芯片公司和微处理器制造商英特尔公司位于美国硅谷。在过去的20年里，英特尔一直是世界上最大的芯片公司。英特尔是IDM，即垂直整合的芯片供应商，涵盖设计、制造、封装和测试。

世界五大芯片设计公司中有四家的总部设在“硅谷”，包括博通、高通、英伟达和AMD。当然也包括自主研发芯片的苹果，FPGA巨头Xilinx。由于其强大的芯片设计能力，硅谷实际上是全球芯片代工行业最重要的市场来源。在半导体设备领域，美国三大芯片设备供应商应用材料公司、科雷和林凡·R&D的总部也在硅谷。

二、德州，如果说“硅谷”是美国芯片产业的R&D和设计中心，那么德州就是美国芯片产业的制造中心。这个州的晶圆厂主要集中在达拉斯和奥斯汀，共有15家晶圆厂。它是达拉斯TI(德州仪器)的总部，TI在德州有五家晶圆厂。中国领先的两家芯片公司TSMC和SMIC的创始人张忠谋和张汝京都来自德州仪器。作为全球最大的模拟芯片供应商，TI的市场份额遥遥领先于其他厂商。此外，三星电子在该州拥有一家12英寸晶圆厂，Qorvo拥有三家晶圆厂，恩智浦拥有三家工厂，英飞凌、高塔半导体和X-Fab各有一家工厂。

三、韩国京畿道，整体来看，韩国是仅次于美国的全球第二大芯片产业生产国。三星电子和SK海力士在存储芯片市场处于垄断地位。韩国芯片的大部分产能都集中在京畿道。从三星电子的角度来看，目前韩国共有5家晶圆厂(包括4家12英寸晶圆厂和1家8英寸晶圆厂)，分别位于花城、平泽等地。主要产品包括逻辑芯片代工、图像传感器和存储芯片。京畿道的韩国芯片公司大部分是IDM，涵盖设计、晶圆制造、封装测试。从事专业OEM的企业有东方高科等。

半导体被称为国家工业的明珠，是国家综合实力的体现。美日韩是世界公认的半导体产业最发达的三个国家，它们培育了众多耳熟能详的跨国企业，英特尔、AMD、高通、三星、SK海力士、首尔半导体、东芝、瑞萨、信越等，个个体量惊人、实力雄厚。在上世纪九十年代，中国台湾曾经一度成为全球IC产业最发达的地区之一，期间，联发科、台积电、联电、日月光、联咏、瑞昱等企业迅速发展，让台湾半导体在全球产业链中占有一席之地。如今，在全球电子产业转移、大陆半导体崛起的形势下，台湾的IC产业仍旧活跃于一线，尤其是晶圆代工方面，台积电、联电一直位列全球十大晶圆代工厂商之中，让人惊叹不已。

坚定不移地执行科技振兴台湾的政策。台湾是一个岛屿，资源匮乏、人口有限，发展附加值产业是其壮大的必经之路。在上世纪七十年代，台湾确定了以科技产业为核心的政策，扶持了众多科技公司，威盛电子、联电、富士康均在此期间成立其中，联电是台湾第一家半导体企业。

台湾为了支持半导体产业的发展，做了很多尝试和创新，比如建立了世界上第一个由政府主导成立的科技产业园区--新竹科技产业园上世纪七十年代，台湾工研院与美国RCA签订长达十年的合约，同年7月，首座积体电路工厂破土，次年产制三吋晶圆成功。

对教育和人才的重视带来人才的供给。台湾的半导体人才一方面来源于本土大学，一方面来源于美国。台湾清华大学、交通大学、台湾大学都在早期就开通了半导体相关专业，并与美国等知名企业合作，通过产学研形式帮助人才快速成长。据悉，台湾之所以有源源不断的半导体人才，是因为它们与硅谷之间形成了一种成熟人才输送的模式，即台湾人去到硅谷工作、学习、成长，待自己技术成熟、翅膀硬了再回来创业。联华电子曹兴诚、台积电董事长张忠谋、联发科蔡明介等在创业之前均在美国硅谷做高管，拥有多年的工业和专业背景。

以IC代工带动整个半导体产业的策略。美国是半导体产业的发源地，在上世纪70年代，硅谷已经形成了相当成熟的行业、人才、专利等制度，在芯片、ODM等领域无人能及。台湾虽然坚定了发展半导体的决心，但从什么地方突破仍是需要思考一番!从代工起步，谋求在全球芯片产地一席之地，台湾半导体企业起初专注于封装环节。之后，台湾半导体产业发展旺盛，联发科和晨星做芯片、日月光专注于晶圆制造、精材科技做封装，逐步将半导体范围扩大到设计、制造、封装、测试等全产业链。

重视半导体专利有利于提升自身话语权。半导体的发展绕不开专利授权，很多专利在美国，如果想让自己在行业内有足够的话语权，重视专利是必须走的一条路台湾威盛和英特尔曾经因CPU授权问题闹得不可开交，联发科与高通也官司不断……台湾半导体最厉害的IC代工，这与它们对专利的重视密不可分，台积电圆代工业务全球第一，连续多年垄断台湾专利申请榜单，并专门成立了“知识产权”部门，对专利的投入值得学习。大陆的后起之秀中芯国际发展遇到瓶颈，其中很大一部分原因就是其与台积电的专利纠纷。

抓住了两次集成电路的产业变革机遇。集成电路大致有三个快速发展的机遇时期。第一个是上世纪六十年代，以美国主导的半导体行业变革，微处理器、存储器是当时的主流产品第二个是上世纪八十年代末，以客户为导向的晶圆代工模式兴起，台积电、联电等台湾本土IC代工企业崛起第三个是上世纪九十年代末，SOC产业的发展给IC产业带来机遇，形成了设计、制造、封装、测试为一体的全产业链，芯片设计联发科、制造巨头联咏科技、封装大咖力成等纷纷出现。

除了上述原因，台湾半导体产业的发展离不开岛内的大环境和大陆的支持，为什么这么说呢?一是由于台湾的电子产业非常发达，涉及手机、电脑、LED、电子组装等，整个产业链非常完善，相关公司众多，给了半导体企业发展和崛起的良好土壤。据统计，台湾本土的上市公司，近乎一半的企业与电子相关。二是由于大陆廉价的劳动力，给了台湾半导体企业高速发展的源动力，台湾很多与电子相关的厂商将自己的制造中心设在大陆。

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