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功率半导体技术与产业发展

功率半导体技术与产业发展
功率半导体技术与产业发展

功率半导体器件是进行电能(功率)处理的半导体产品,是弱电控制与强电运行间的桥梁。

在可预见的将来,电能将一直是人类消耗的最大能源。从手机、电视、洗衣机、到高速列车,均离不开电能。无论是水电、核电、火电还是风电,甚至各种电池提供的化学电能,大部分均无法直接使用,75%以上的电能应用需由功率半导体器件进行功率变换以后才能供设备使用。

每个电子产品均离不开功率半导体技术。功率半导体的目的是使电能更高效、更节能、更环保并给使用者提供更多方便。如通过变频来调速,使变频空调在节能50-70%的同时,更环保、更安静、让人更舒适。人们希望便携式电子产品一次充电后有更长的使用时间,在电池没有革命性进步以前,需要更高性能的功率半导体器件进行高效的电源管理。正是由于功率半导体能将“粗电”变为“精电”,因此它是节能减排的基础技术和核心技术。

随着绿色环保在国际间的确立与推进,功率半导体的应用范围已从传统的工业控制和4C产业(计算机、通信、消费类电子产品和汽车),扩展到新能源(风电、太阳能)、轨道交通、智能电网等新领域。据国际市场调研机构HISISuppliResearch报告,2011年全球功率半导体市场在2010年大增37.8%以后,继续增长6.7%,达到331亿美元。中国是全球功率半导体的最大市场,占据了超过全球50%以上的份额。

与微处理器、存储器等数字集成半导体相比,功率半导体的产品寿命周期相对较长,可为几年甚至十几年;同时功率半导体不追求特征尺寸的快速缩小,不要求最先进的生产工艺,其生产线成本远低于Moore 定律制约下的超大规模集成电路。因此,功率半导体非常适合我国的产业现状以及我国能源紧张和构建和谐社会的国情。

二、功率半导体的定义与分类

功率半导体(PowerSemiconductor,PowerManagementSemiconductor)器件可定义为进行功率处理的半导体器件。典型的功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理等。

功率半导体器件包括功率二极管、功率开关器件与功率集成电路,前两者也称为功率(分立)器件。国内常常将功率(分立)器件称为电力电子器件,这是因为早期的功率半导体器件如大功率二极管、晶闸管等主要应用于工业和电力系统领域。

图1给出了功率半导体器件的分类。功率半导体器件包括功率(分立)器件(PowerDiscreteDevices)和功率集成电路。功率(分立)器件由功率二极管(PowerRectifiers和PowerDiodes)、功率晶体管(PowerTransistors)和晶闸管类器件(Thyristors)组成,其中常见的功率晶体管包括以VDMOS (VerticalDouble-DiffusionMOSFET)为代表的功率MOS器件(PowerMOSFETs)、绝缘栅双极晶体管IGBT (InsulatedGateBipolarTransistors)和功率双极晶体管(PowerBipolarTransistors或PowerBJT:PowerBipolarJunctionTransistors)。功率晶体管和晶闸管又可统称为功率开关器件(PowerSwitches)。

功率集成电路(PIC:PowerIC)在国际上又常被称为智能功率集成电路(SPIC:SmartPowerIC,国内又有人称之为灵巧功率集成电路)或高压集成电路(HVIC:HighVoltageIC),在本文中,我们将电源管理集成电路(PowerManagementIC)也纳入PIC的范畴。

二十世纪八十年代之前的功率半导体器件主要是功率二极管、可控硅整流器(SCR)和功率BJT。除功率BJT中部分功率不大的晶体管可工作至微波波段外,其余的功率半导体器件都是低频器件,一般工作在几十至几百赫兹,少数可达几千赫兹。然而功率电路在更高频率下工作时将凸显许多优点,如高效、节能、减小设备体积与重量、节约原材料等。因此在二十世纪八十年代发生了“20kHz革命”,即功率半导体电路中的工作频率提高到20kHz以上。这时传统的功率半导体器件如SCR和GTR(巨型晶体管或称为电力晶体管)等因速度慢、功耗大而不再适用,以功率MOS和IGBT为代表的新一代功率半导体器件因此应运而生。新一代功率半导体器件除具有高频(相对于传统功率器件而言)工作的特点外还都是电压控制器件,因而使驱动电路简单,逐渐成为功率半导体器件的主流和发展方向,在国际上被称为现代功率半导体器件(ModernPowerSemiconductorDevices)。

现代功率半导体器件的制造技术与超大规模集成电路一样都是以微细加工和MOS工艺为基础,因而为功率半导体的集成化、智能化和单片系统化提供了可能,进而促进了将功率半导体器件与过压、过流、过温等传感与保护电路及其驱动和控制电路等集成于同一芯片的单片功率集成电路的迅速发展。

目前市场主流的功率半导体器件是硅基器件,包括部分SOI(SOI:SilicononInsulator)基高压集成电路,随着以SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)为代表的宽禁带半导体材料制备、制造工艺与器件物理的迅速发展,SiC和硅基GaN电力电子器件逐渐成为功率半导体器件的重要发展领域。

三、功率半导体技术与产业发展状况

(一)功率二极管

功率二极管是功率半导体器件的重要分支,占据9%的功率半导体市场份额(2011年数据)。

目前商业化的功率二极管以PiN功率二极管和肖特基势垒功率二极管(SBD)为主。前者有着耐高压、大电流、低泄漏电流和低导通损耗的优点,但电导调制效应在漂移区中产生的大量少数载流子降低了关断速度,限制了电力电子系统向高频化方向发展。具有多数载流子特性的SBD有着极高的开关频率,但其串联的漂移区电阻有着与器件耐压成2.5次方的矛盾关系,阻碍了SBD的高压大电流应用,加之SBD极差的高温特性、大的泄漏电流和软击穿特性,使得硅SBD通常只工作在250伏以下的电压范围内。

为了获取高压、高频、低损耗功率二极管,研究人员正在两个方向进行探索。一是沿用成熟的硅基器件(超大规模集成电路)工艺,通过新理论、新结构来改善高压二极管中导通损耗与开关频率间的矛盾关系,二是采用新材料研制功率二极管。

在硅基功率二极管方面,结合PN结低导通损耗、优良阻断特性和SBD高频特性两者优点于一体的新器件正逐渐走向成熟并进入市场,如美国Vishay公司推出的45V-200V的TMBS系列产品,美国PowerIntegrations公司推出的Qspeed系列二极管产品等。此外,为开发具有良好高频特性和优良导通特性的高压快恢复二极管,通过控制正向导通时漂移区少数载流子浓度与分布的新结构器件也不断出现并成功应用于高性能IGBT模块中,如英飞凌公司的EmCon二级管、ABB公司的SPT+二极管和日本富士电机的SASFWD等。台湾Diode公司充分利用MOS控制二极管理论和VLSI工艺研制的超势垒二极管(SuperBarrierRectifier)已经在市场上多处替代SBD。

随着半导体工艺技术的发展,微处理器、通讯用二次电源等都需要低电压大电流功率变换器。随着功率变换器输出电压的降低,整流损耗成为变换器的主要损耗。为使变换器效率达到90%以上,一种利用功率MOS器件低导通电阻特点的同步整流器(SR:SynchronousRectifier)及同步整流技术应运而生,低导通损耗功率MOS器件的迅速发展为高性能同步整流器奠定了强大的发展基础。

砷化镓(GaAs)SBD虽然已获应用,但GaAs材料1.42eV的禁带宽度和仅1.5倍于硅材料的临界击穿

电场,使得GaAsSBD只能工作在600伏以下的电压范围内,远远不能满足现代电力电子技术的发展需要。SiC材料以其3倍硅的禁带宽度、10倍硅的临界击穿电场、2倍硅的饱和漂移速度和3倍硅的热导率等优良特性而得到迅速发展。SiCSBD是第一个商业化的SiC电力电子器件,目前Cree、Rohm、Infineon等十余家厂商已经将SiCSBD产品添加在其产品系列中。Cree公司已量产600-1700V/1-50A的系列SiCSBD产品,2010年所销售的SiCSBD超过了700亿伏安(VA)。

SiC基PiN二极管比Si基PiN二极管具有更高的阻断电压(>10kV)和更高的开关速度(>10倍)。2012年,日本京都大学报道了耐压21.7kV的SiCPiN二极管,Cree公司于2006年报道了在1.5cm 1.5cm 的4H-SiC芯片上,单管输出电流达180A的4.5kVPiN二极管。在3英寸N型4H-SiC晶圆上,Cree公司制作的10kV/20APiN二极管合格率已经达到40%。

国内近几年在功率二极管领域发展迅速,芯片加工线已从3-4英寸向5-6英寸,甚至8英寸发展,并有江苏宏微、深圳芯微等设计公司涉足,在快恢复二极管(FRD)方面,国产器件已占据国内80%以上市场份额。

(二)功率晶体管

1.功率BJT

功率BJT是第一个商业化的功率晶体管,虽然存在二次击穿、安全工作区受各项参数影响而变化大、热容量小、过流能力低等缺点,学术界也一直有功率BJT将被功率MOS和IGBT所取代的观点,但由于其成熟的加工工艺、极高的成品率和低廉的成本,使功率BJT仍然在功率开关器件里占有一席之地(2010年占整个功率半导体市场5%份额)。

与Si基BJT相比,SiC基BJT具有低20~50倍的开关损耗以及更低的导通压降,且SiCBJT由于二次击穿的临界电流密度是Si的大约100倍而免于传统的二次击穿困扰,虽然与场控器件相比较,BJT的驱动电路较为复杂,但和SiCJFET和VDMOS器件相比,其制作工艺简单。美国GeneSiC公司已推出1200V/10A 的SiC功率BJT产品,并正开发1200V-10kV的系列SiC功率BJT。

国内有众多厂商在生产硅基功率BJT,如深圳深爱、华润华晶、吉林华微等,广泛应用于绿色照明、

充电器等领域,在国际功率BJT领域占据较大份额。

2.功率MOSFET

功率MOSFET应用领域广阔,是中小功率领域内主流的功率半导体开关器件,是DC-DC转换的核心电子器件,占据着功率半导体市场单类产品的最大份额(2010年市场销售65亿美元,占整个功率半导体

市场份额21%)。

功率MOSFET起源于1970年代推出的垂直V型槽MOSFET(VerticalV-grooveMOSFET:VVMOS),在VVMOS基础上发展起来的以VDMOS为代表的多子导电的功率MOSFET显著地减小了开关时间,同

时利用了硅片自身的特性实现了纵向耐压,冲破了电力电子系统中20kHz这一长期被认为不可逾越的障碍。

功率MOSFET是一种功率场效应器件,通常由多个MOSFET元胞(Cell)组成。目前功率MOSFET

主要包括中高压领域传统结构平面栅功率MOS器件(VDMOS),中低压领域高密度槽栅功率MOS,和

近几年发展迅速的超结(SJ:SuperJunction或Multi-RESURF或3DRESURF,电子科技大学陈星弼院士的

专利中称其为复合缓冲层:CompositeBufferLayer)功率MOS。

功率MOS是低压(<200V)范围内最好的功率开关器件,在低压范围占据的市场份额也最大(200V

及以下功率MOS市场2010年销售额超过46亿美元)。在低压低功耗功率MOS领域,功率槽栅MOS得到迅速发展。由于功率槽栅MOS结构中没有平面栅功率MOS器件所固有的JFET电阻,使得功率槽栅MO 的单元密度可以随着加工工艺特征尺寸的降低而迅速提高。同时,为适应DC-DC应用中同步整流技术的发展,众多厂家从器件结构和封装技术着手,发展了更低栅电荷QG及更低优值(导通电阻RON QG)的功率MOS,如窄沟槽(NarrowTrench)结构、槽底厚栅氧(ThickBottomOxide)结构、W形槽栅

(W-shapedGateTrenchMOSFET)结构、屏蔽栅(Shieldgate)结构以及超结低压功率MOS。

此外,在低压功率MOS器件领域,美国TI公司结合RFLDMOS结构的低栅电荷、电荷平衡机理的低导通电阻以及引入N+Sinker所具有的双面冷却所研发的NextFETTM获得了好的市场效果。

为开发高压低功耗功率MOS,德国Infineon公司在1998年推出了基于超结的CoolMOS。由于采用新的耐压层结构,CoolMOS在保持功率MOS优点的同时,有着极低的导通损耗。目前国际上已有包括Infineon、

IR、Toshiba、Fairchild和我国华虹NEC等多家公司采用该结构生产600V-900V低功耗功率MOS。

除硅基功率MOS外,新材料也不断应用于功率MOS的发展中,多种基于GaAs、SiC和GaN材料的功率MOS已研制成功。美国DARPA高功率电子器件应用计划-HPE的目标之一就是研制10kV的SiCMOSFET。2011年1月,继日本Rohm公司首次在市场上推出SiC功率MOS以后,美国Cree公司也推出了1200V的SiCMOSFET产品。内置SiC-SBD与SiC-MOSFET的“全SiC”功率模块(额定1200V/100A)也首次由日本Rohm公司量产。

国内从1980年代即开始功率MOS研发,但直到2003年才由绍兴华越开始VDMOS量产,和由华虹NEC为境外客户代工槽栅功率MOS。近年来,国内功率MOS产业取得了飞速发展,已开始逐渐取代国外产品,江苏东光、深圳深爱、吉林华微、华润华晶、华润上华、杭州士兰微、重庆渝德、华虹NEC、上海宏力等一大批4-8英寸生产线均在批量生产功率MOS芯片,也产生了南方芯源、无锡新洁能、成都方舟等一批以功率MOS为主营业务的专业设计公司。但国内功率MOS的主流产品还是以平面栅功率MOS (VDMOS)为主,在专利保护众多、市场竞争激烈、市场份额最大的低压槽栅功率MOS领域,国内虽有涉足,但多以代工为主,缺乏具有自主知识产权和市场竞争力的高端产品。

国内针对SJ结构的设计和国际同步,电子科技大学等单位对SJ结构进行了大量而卓有成效的研究。SJ结构国际学术界认同的原始专利来源之一是我国的陈星弼院士,但是受限于工艺条件,国内在SJ结构的制备技术和器件开发上长期未获进展。2009年底,上海华虹NEC和电子科技大学合作,采用深槽刻蚀和外延填充技术成功实现了SJ功率MOSFET,击穿电压达到750V,部分动态参数优于国外同类产品。该成果打破了国内在SJ结构的制备和SJ器件的实用化研究方面的空白,同时也成为国际上首家8英寸SJ功率MOSFET代工平台。目前上海华虹NEC的SJ功率MOSFET平台已基本成熟,已有国内外十余家企业在其平台上逐步量产产品。

3.IGBT

IGBT自1980年代发明后很快走入市场并取得巨大成功。IGBT电压应用领域从370V到6500V,是中高功率应用的主流开关器件。2010年全球IGBT市场销售额较2009年增长56%,达到32亿美元,占整个功率半导体市场份额10%。

随着研发人员对IGBT器件物理的深入理解和微电子工艺的进步,IGBT正向导通时漂移区非平衡载流子浓度分布控制以及关断时快速抽取的所谓“集电极工程”、表面电子浓度增强的“栅工程”、IGBT芯片内含续流二极管功能的逆导型IGBT,以及短路安全工作区和压接式封装等方面不断取得进展,各大公司不时宣布自己研制生产的IGBT进入了第X代。总体而言,可以把IGBT的演变归纳为以下六代。

第一代—CZ(Czochralski,直拉)晶片(异质外延片)平面栅PT型(PunchThough,穿通)型,采用异质双外延在DMOS工艺基础上制得;

第二代—CZ晶片(异质外延片)精细结构平面栅PT型;

第三代—CZ晶片(异质外延片)槽栅(TrenchGate)PT型;

第四代—FZ(Float-Zone,区熔)晶片平面栅NPT(NonPunchThough,非穿通)型;

第五代—FZ晶片槽栅电场截止(FieldStop:FS或弱穿通LightPunch-Through:LPT)型,包含CSTBC (CarrierStoredTrenchgateBipolarTransistor)结构,同时也包括逆导(ReverseConducting:RC)、逆阻(ReverseBlocking:RB)型结构IGBT。

第六代—第五代基础上有更薄的硅片,更精细的元胞结构。

未来IGBT将继续向精细图形、槽栅结构、载流子注入增强和薄片加工工艺发展,其中薄片加工工艺极具挑战(Infineon公司2011年已经展示其8英寸、40μm厚的IGBT芯片)。同时,电网等应用的压接式IGBT、更多的集成也是IGBT的发展方向,如从中低功率向高功率发展的RC-IGBT。

除硅基IGBT外,SiC材料已被用于IGBT的研制,2007年,Purdu大学研制了阻断电压高达20kV的SiCP-IGBT,同年Cree公司也报道了12kV的SiCN-IGBT,美国DARPA高功率电子器件应用计划-HPE 的目标之一就是研制10-20kV的SiCIGBT。随着SiC材料生长技术的进一步完善,SiCIGBT将走向实用。

国内在“八五”科技攻关中即安排了IGBT研发,但长期以来只有样品没有产品,只有IGBT模块生产,没有IGBT芯片国产化。近两年,我国IGBT产业在国家政策及重大项目的推动及市场牵引下得到了

迅速发展,呈现出大尺寸FZ单晶材料、IGBT芯片工艺和IGBT模块封装技术全面蓬勃发展的大好局面。天津中环半导体股份有限公司研制的6英寸FZ单晶材料已批量应用,在国家“02”科技重大专项的推动下,8英寸FZ单晶材料已取得重大突破;电磁灶用1200VNPT型IGBT已由多家企业(江苏东光、华润华晶、山东科达等)批量供货,这标志着我国国产IGBT芯片打破了国外一统天下的局面;华润上华和华虹NEC基于6英寸和8英寸的平面型和沟槽型600V、1200V、1700V、2500V和3300VIGBT芯片已研制成功,正进行可靠性考核或部分进入量产;4500V和6500VIGBT芯片研制也在积极推进中;杭州士兰微基于全部自身芯片(IGBT、FRD、高压DriverIC)的IPM模块已研发成功正进入用户考核;封装技术取得重大进展。株洲南车时代电气股份有限公司的IGBT功率模块已在国内地铁及机车上装车运行,产品性能等同于国外产品。株洲南车在建立海外功率半导体研发中心的同时,正在湖南建设大功率IGBT产业化基地,在扩展IGBT模块封装线的基础上,建设8英寸IGBT芯片生产线。中国北车集团属下的西安永电电气有限责任公司在国家“02”科技重大专项“高压大功率IGBT模块封装技术开发及产业化”项目中研制的6500V/600AIGBT功率模块已成功下线,使企业成为世界第四个、国内第一个能够封装6500V以上电压等级IGBT的厂家。此外,江苏宏微的IGBT模块已成功进入电焊机市场,浙江嘉兴斯达的IGBT模块正积极向国外市场推广。虽然国内IGBT行业近年来取得了重大进展,但我们必须清醒地看到,国内IGBT行业与国外相比还存在巨大差距,主要是芯片生产技术上,在量大面广的400V-600V薄片FS(场阻)结构IGBT 芯片生产、高可靠高性能IGBT芯片技术、压接式IGBT功率模块生产技术等领域我们与国际先进水平还有较大差距。

4.SiCJFET、SiCSIT及硅基GaN开关器件

作为没有肖特基接触和MOS界面的单极器件JFET,由于采用p-n结栅极,避免了SiCMOSFET存在的低反型层沟道迁移率和SiO2层可靠性低的问题。SiCJFET功率开关已成为SiC单极器件的热点研究领域,美国Rutgers大学报道的常关型Ti-VJFET器件的阻断电压已达到11kV,比导通电阻130mΩ.cm2,品质因子930MW/cm2。美国SemiSouth公司已商业推出从650V-1700V的系列SiCJFET产品。

静电感应晶体管(Staticinductiontransistors,SIT)是一种由pn结栅或肖特基结栅控制的多子导电器件,除了应用在微波功率器件的低频领域(UHF-C波段)外,SiCSIT是市场上第一款SiC功率开关器件。该SiCSIT器件耐压为1200V,导通电阻为12mΩ.cm2。

GaN材料具有3倍硅的禁带宽度、10倍硅的临界击穿电场和2.5倍硅的饱和漂移速度,特别是基于GaN

的AlGaN/GaN结构具有更高的电子迁移率,使得GaN器件具有低导通电阻、高工作频率,能满足下一代电子装备对功率器件更大功率、更高频率、更小体积和更恶劣高温工作的要求。近年来,随着GaN材料在光电器件领域的广泛应用,加速了GaN材料的发展,特别是大直径硅衬底GaN外延生长技术的进步以及逐步商业化,使得GaN具有更低廉的成本价格,有力地促进了GaN功率半导体器件的发展。

目前,基于GaN的功率开关器件主要包括AlGaN/GaNHEMT(HFET)、GaN基MOSFET和MIS-HEMT 等结构。其中,AlGaN/GaNHEMT具有工艺简单、技术成熟、优良的正向导通特性和高的工作频率等优点,成为GaN功率开关器件中最受关注的结构。

众所周知,基于AlGaN/GaN结构的晶体管是耗尽型(常开型)器件,而具有正阈值电压的增强型(常关型)功率开关器件能够确保功率电子系统的安全性、降低系统成本和复杂性等,是功率系统中的首选器件。因此,对于AlGaN/GaNHEMT器件而言,增强型HEMT器件实现技术也是研究者们极其关注的问题。目前国际上多采用超薄AlGaN层、凹槽栅、P型栅和氟离子注入等方法实现增强型导电沟道。

目前基于6英寸硅基GaN平台,IR公司和EPC公司分别推出了30V和100V/200V的GaN场效应电力电子器件,600V-900VGaN器件在近期也将推向市场。以欧洲微电子研究中心为代表的研发机构正开展8英寸硅基GaN电力电子器件研究。

(三)晶闸管类器件

在半导体功率开关器件中,晶闸管是目前具有最高耐压容量与最大电流容量的器件,其最大电流额定值达到10kA,电压额定值可达12kV。ABB公司和株洲南车时代公司已分别在150mm直径的硅片上工业化生产8.5kV/4kA和7.2kV/4.5kA的晶闸管。

晶闸管改变了整流管“不可控”的整流特性,为方便地调节输出电压提供了条件。但其控制极(门极)仅有控制晶闸管导通的作用,不能使业已导通的晶闸管恢复阻断状态,只有借助将阳极电流减小至维持电流以下或阴、阳极间电压反向来关断晶闸管。在整流电路中,交流电源的负半周自然会关断晶闸管,但在直流电路中,要想关断晶闸管必须设置能给其施加反向电压的换向电路才行,这给应用带来很大麻烦。一种通过门极控制其导通和关断的晶闸管 门极关断晶闸管GTO在这种情况下应运而生并得到发展,目前已有包括日本三菱电机公司、瑞典ABB等多家厂商能在6英寸硅片上生产6kV/6kA,频率1kHz的GTO,研

制水平已达8kV/8kA。但GTO仍然有着复杂的门极驱动电路、低耐量的di/dt和dV/dt,小的安全工作区(SafeOperatingArea—SOA),以及在工作时需要一个庞大的吸收(Snubber)电路等缺点。针对GTO的上述缺陷,在充分发挥GTO高压大电流下单芯片工作和低导通损耗特点的基础上,多种MOS栅控制且具有硬关断(HardSwitching)能力的新型大功率半导体器件在上世纪九十年代相继问世并陆续走向市场。所谓硬关断晶闸管即是在关断时能在一个很短的时间内(如1 s)完成全部阳极电流向门(栅)极的转移,此时的晶闸管关断变成了一个pnp晶体管关断模式,因而无需设置庞大、笨重且昂贵的吸收电路。硬关断晶闸管的代表性产品包括瑞典ABB公司研制的集成栅换流晶闸管IGCT、美国硅功率公司提出的MOS关断晶闸管MTO和由美国AlexHuang提出的发射极关断晶闸管ETO。在硬关断晶闸管中,IGCT应用较为广泛。IGCT是集成门极驱动电路和门极换流晶闸管(GCT)的总称,其中GCT部分是在GTO基础上做重大改进而形成,是一种较理想的兆瓦(MW)级中高压半导体开关器件。我国株洲南车时代公司也量产有4.5kV/4kA 的IGCT。

(四)功率集成电路

PIC出现于七十年代后期,由于单芯片集成,PIC减少了系统中的元件数、互连数和焊点数,不仅提高了系统的可靠性、稳定性,而且减少了系统的功耗、体积、重量和成本。但由于当时的功率器件主要为双极型晶体管、GTO等,功率器件所需的驱动电流大,驱动和保护电路复杂,PIC的研究并未取得实质性进展。直至八十年代,由MOS栅控制、具有高输入阻抗、低驱动功耗、容易保护等特点的新型MOS类功率器件如功率MOS器件、IGBT等的出现,使得驱动电路简单且容易与功率器件集成,才迅速带动了PIC的发展,但复杂的系统设计和昂贵的工艺成本限制了PIC的应用。进入九十年代后,PIC的设计与工艺水平不断提高,性能价格比不断改进,PIC逐步进入了实用阶段。迄今已有系列PIC产品问世,包括功率MOS 智能开关,电源管理电路、半桥或全桥逆变器、两相步进电机驱动器、三相无刷电机驱动器、直流电机单相斩波器、PWM专用PIC、线性集成稳压器、开关集成稳压器等。一些著名国际公司在功率集成技术领域处于领先地位,如德州仪器(TI)、意法半导体(ST)、仙童半导体(Fairchild)、国际整流器(IR)、安森美(On-Semi)、PowerIntegration(PI)等世界著名的半导体公司,它们已将功率集成电路产品系列化、标准化。

近几年随着移动通信、数字消费电子和计算机等产品制造业的强劲增长,以电压调整器为代表的电源管理集成电路得到迅速发展。有人认为功率集成电路重在高低压兼容的功率集成(PowerIntegration),而电源管理集成电路重在功率管理(PowerManagement),故应独立于功率集成电路之外。笔者认为功率集

成电路即是进行功率处理的集成电路,电源管理集成电路应置于功率集成电路的范围之内。

SOI集成电路具有高速、高集成度、低功耗和抗辐照等优点,SOI技术已成为先进硅集成技术的主流技术之一。由于SOI具有易于隔离的特性,使其在功率半导体技术中也有着广泛的应用前景。日本东芝已利用SOI技术研制成功500V/1A的三相DC无刷马达驱动电路并实现量产,SOI高压集成电路已广泛用于等离子体显示平板(PDP)驱动电路和高性能IGBT大功率模块的栅驱动中。

BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)技术是指将Bipolar模拟电路、CMOS逻辑电路和DMOS基高压功率器件集成在同一块芯片上的工艺集成技术,BCD已成为功率集成电路的主流工艺技术。

BCD技术的众多特殊要求适应了不同的应用需要,产业发展的现状也证明不存在“通用”的BCD技术规范,按照工艺特点,BCD技术可以分为高压BCD、大功率BCD、高集成度BCD等。高压BCD主要用于PDP等要求高耐压(100V以上)但工作电流不大的领域,大功率BCD主要用于自动控制等要求大电流、中等电压(50V左右)的领域,高集成度BCD则主要用于需要与CMOS非易失性存储电路工艺兼容的领域。根据系统应用电压的不同,也可以将基于BCD工艺的功率集成电路分为三类:100V以下,

100V-300V及300V以上。100V以下的产品种类最多,应用最广泛,包括DC-DC转换、LCD显示驱动、背光LED显示驱动、PoE、CAN和LIN等。100V-300V的产品主要是PDP显示驱动和电机驱动等。300V 以上的产品主要是半桥/全桥驱动、AC/DC电源转换和高压照明LED驱动等。

BCD工艺正向高压、高功率、高密度方向发展,2003年意法半导体引入了采用0.18/0.15 m的体硅BCD8工艺;2006年日本Renesas公司报道了0.25 m的SOIBCD工艺;2009年东芝公司推出了60V0.13 m的体硅BCD工艺,可应用于高效DC-DC的电源管理和SoC的单片集成;1200V的BCD技术也已在Fairchild完成。

除硅基和SOI功率集成技术在不断发展外,GaN功率集成在近两年也受到国际关注。GaN智能功率技术将实现传统硅功率芯片技术所不能达到的工作安全性、工作速度及高温承受能力。2009年香港科技大学率先报道了单片集成功率晶体管和功率整流器的GaNBoost转换器,并在此基础上开发出GaN智能功率集成技术平台雏形。由于GaN电力电子器件可基于硅衬底进行研制,因此异质集成有可能成为GaN功率半导体的研究热点

在国内,在“02专项”的支持下,HHNEC、华润上华、上海宏力和杭州士兰微等单位开展了40V-600V高压BCD工艺技术研发,较好地支撑了国内功率IC的发展,但与FLASH等存储工艺兼容的高密度BCD工艺平台目前尚属空白。

四、我国功率半导体产业发展建议

国际著名市场调研公司HISISuppliResearch公司2012年9月给出的全球前10大功率半导体供应商是TI、ST、Infineon、Mitsubishi、Renesas、Toshiba、Maxim、Fairchild、IR和ONSemi,而据IMSResearch

公司2012年6月给出的报告,全球前10大功率半导体分立器件和模块供应商是Infineon、Mitsubishi、Toshiba、ST、IR、FujiElectric、Fairchild、Vishay、Renesas和Semikron。这些供应商均是大型IDM企业,同时我们注意到,全球前三大功率半导体分立器件和模块供应商均(或曾)属于整机企业。

在国内,功率半导体器件的作用长期以来没有引起人们足够的重视,国内功率半导体行业处于小、散

状态,相较于TI、Infineon已开始在12英寸晶园上生产功率半导体产品,国内目前还没有一家功率半导体IDM企业拥有8英寸生产线。国内大部分功率半导体IDM企业传统上以硅基二极管、三极管和晶闸管为主,国际功率半导体器件的主流产品功率MOS器件和IGBT只是近年才有所涉及。宽禁带半导体器件主要以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)为主,针对市场应用的宽禁带电力电子器件产品研发刚刚起步。目前市场热点的高压BCD集成技术虽然引起了从功率半导体器件IDM厂家到集成电路代工厂的高度关注,但发展水平与国际先进相比仍有较大差距。虽然“02专项”支持了低压BCD工艺和600V硅基/SOI基高

压BCD工艺开发,但内嵌FLASH的高密度BCD工艺尚属空白。功率半导体是汽车电子的重要领域,但

获得汽车电子产品认证的国内功率半导体生产企业寥寥无几,绝大部分车用功率半导体依赖国外进口。

但我们必须欣喜地看到,在市场需求的牵引下,在国家政府项目,特别是国家“02”科技重大专项支

持引导下,我国功率半导体产业展现出蓬勃发展的局面:国内众多6寸线、8寸线开始涉足功率半导体器

件生产;深圳华为、株洲南车、北车永济、广东美的、国家电网等国内骨干整机(系统)企业开始研发或

投资建设以IGBT为代表的先进功率半导体器件;一大批功率半导体领域海外留学人员回国创业。

笔者认为,功率半导体是最适合中国发展的半导体产业,相对于超大规模集成电路而言,其资金投入

较低、产品周期较长、市场关联度更高、且还没有形成如英特尔和三星那样的垄断企业(全球规模化功率

半导体企业超过100家,前10大功率半导体企业销售额只占全球份额的50%)。但中国功率半导体的发

展必须改变目前封装强于芯片、芯片强于设计的局面,应加强与整机企业的联动,大力发展设计技术,以

市场带动设计、以设计促进芯片、以芯片壮大产业。

功率半导体芯片不同于以数字集成电路为基础的超大规模集成电路,功率半导体芯片属于模拟器件的

范畴。功率器件和功率集成电路的设计与工艺制造密切相关,因此国际上著名的功率器件和功率集成电路

提供商均属于IDM企业。国内功率半导体企业(包括代工企业)在提升工艺水平的同时,应加强与系统厂商的合作,不断提高国内功率半导体技术的创新力度和产品性能,以满足高端市场的需求,促进功率半导

体市场的健康发展。

设计弱于芯片的局面起源于设计力量的薄弱。企业应加强技术人才的培养与引进,积极开展产学研协作,以雄厚的技术实力支撑企业的发展。

我国功率半导体行业的发展最终还应依靠功率半导体IDM企业,在目前自身生产条件落后于国际先进水平的状况下,IDM企业不能局限于自身产品线的生产能力,应充分依托国内功率半导体器件庞大的市场空间,用技术去开拓市场,逐渐从替代产品向产品创新、牵引整机发展转变;大力发展设计能力,一方面

依靠自身工艺线进行生产,加强技术改造和具有自身工艺特色的产品创新,另一方面借用先进代工线的生

产能力,壮大自身产品线,加速企业发展;同时择机从芯片向器件,从芯片向模块,从模块向组件、整机

发展。

从国际知名功率半导体企业,特别是功率半导体模块企业分析,有着系统整机应用的IDM企业具有得天独厚的发展机会,因此我们期望更多的系统整机企业向株洲南车那样,面向国际竞争,完善核心技术产

业链,进而推动中国功率半导体产业发展。

参考文献

[1] 美国电机工程师大百科全书:Alex Q. Huang,Bo Zhang,“Power Devices”in “Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering”Editor: John G. Webster,John Wiley & Sons,Inc. Vol. 16,pp.608-632 (1999);

[2] 何杰,夏建白;《半导体科学与技术》,科学出版社,2007,(张波,李肇基:第7章功率半导体器件与功率集成电路)

[3] 张波:“功率半导体技术方兴未艾”。中国电子报,2004年6月11日

[4] 张波:SOI:技术障碍不断突破应用范围逐步扩张,中国电子报,2007.11.13

[5] 张波、邓小川、张有润、李肇基:宽禁带半导体SiC功率器件发展现状及展望,中国电子科学研究院学报,Vol.4,No.2,pp.111-118,2009年4月

[6] 张波、邓小川、陈万军、李肇基:宽禁带功率半导体器件技术。电子科技大学学报,38(5):618-623,2009

[7] 张波:节能减排的基础技术-功率半导体芯片。中国集成电路,2009年12期

[8] 张波;功率MOSFET的研究与新发展。2010年全国半导体器件技术研讨会论文集。

[9] 张波、陈万军、邓小川、汪志刚、李肇基:氮化镓功率半导体器件技术,固体电子学研究与进展,2010年01期

[10] 张波:IGBT,走虚拟IDM之路。中国电子报,2012.2.14

全球和中国半导体产业发展历史和大事记

全球和中国半导体产业发展历史和大事记 1947年,美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管,从而开创了人类的硅文明时代。 1956年,我国提出“向科学进军”,根据国外发展电子器件的进程,提出了中国也要研究半导体科学,把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。中国科学院应用物理所首先举办了半导体器件短期培训班。请回国的半导体专家黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。在五所大学――北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办了半导体物理专业,共同培养第一批半导体人才。培养出了第一批著名的教授:北京大学的黄昆、复旦大学的谢希德、吉林大学的高鼎三。1957年毕业的第一批研究生中有中国科学院院士王阳元(北京大学微电子所所长)、工程院院士许居衍(华晶集团中央研究院院长)和电子工业部总工程师俞忠钰(北方华虹设计公司董事长)。 1957年,北京电子管厂通过还原氧化锗,拉出了锗单晶。中国科学院应用物理研究所和二机部十局第十一所开发锗晶体管。当年,中国相继研制出锗点接触二极管和三极管(即晶体管)。 1958年,美国德州仪器公司和仙童公司各自研制发明了半导体集成电路(IC)之后,发展极为迅猛,从SSI(小规模集成电路)起步,经过MSI(中规模集成电路),发展到LSI(大规模集成电路),然后发展到现在的VLSI(超大规模集成电路)及最近的ULSI(特大规模集成电路),甚至发展到将来的GSI (甚大规模集成电路),届时单片集成电路集成度将超过10亿个元件。 1959年,天津拉制出硅(Si)单晶。 1960年,中科院在北京建立半导体研究所,同年在河北建立工业性专业化研究所――第十三所(河北半导体研究所)。 1962年,天津拉制出砷化镓单晶(GaAs),为研究制备其他化合物半导体打下了基础。 1962年,我国研究制成硅外延工艺,并开始研究采用照相制版,光刻工艺。 1963年,河北省半导体研究所制成硅平面型晶体管。 1964年,河北省半导体研究所研制出硅外延平面型晶体管。 1965年12月,河北半导体研究所召开鉴定会,鉴定了第一批半导体管,并在国内首先鉴定了DTL型(二极管――晶体管逻辑)数字逻辑电路。1966年底,在工厂范围内上海元件五厂鉴定了TTL电路产品。这些小规模双极型数字集成电路主要以与非门为主,还有与非驱动器、与门、或非门、或门、以及与或非电路等。标志着中国已经制成了自己的小规模集成电路。 1968年,组建国营东光电工厂(878厂)、上海无线电十九厂,至1970年建成投产,形成中国IC产业中的“两霸”。 1968年,上海无线电十四厂首家制成PMOS(P型金属-氧化物半导体)电路(MOSIC)。拉开了我国发展MOS电路的序幕,并在七十年代初,永川半导体研究所(现电子第24所)、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后,又研制成CMOS电路。 七十年代初,IC价高利厚,需求巨大,引起了全国建设IC生产企业的热潮,共有四十多家集成电路工厂建成,四机部所属厂有749厂(永红器材厂)、871(天光集成电路厂)、878(东光电工厂)、4433厂(风光电工厂)和4435厂

一文看透中国半导体行业现状

一文看透中国半导体行业现状 2016-10-13 在中国近年来在半导体领域的重大投入和中国庞大市场的双重影响下,中国半导体在全球扮演的的角色日益重要。国际社会上很多观察家在把中国看成一个机会的同时,也同时顾虑到中国半导体崛起带来的威胁。但有一点可以肯定的是,近年来中国半导体玩家频频露面知名国际会议,已经制造了相当程度的全球影响力。 自从中国宣布建立千亿的投资基金,挑战全球半导体霸主的地位。业界的巨头们都在思考并谨慎防御中国的半导体野心。 考虑到中国庞大的国内市场和本土业者的技术悟性”,还有中国近几十年来所缔造的电子生产龙头地位,再加上近年来在各个领域的深入探索。你就会明白为什么中国对发展相对滞后的硅产业如此重视。 据我们预测,到2020 年,中国会消耗世界上55%的存储、逻辑和模拟芯片,然而当中只有15%是由中国自身生产的,和多年前的10%相比还是有了一定比例的提升。但是供需之间的差距仍然在日益扩大。 中国想在全球半导体产业中扮演一个重要角色,为本土生产的智能手机、平板等消费电子设备,工业设备制造更多国产的微处理器芯片、存储和传感器,能够满足本土电子产业的需求甚至还展望可以出口相关元器件。 在这种目标的指导下,中国在全国已经开发了好几个半导体产业群(图1),且在未来十年内,国家和地方政府计划额外投资7200亿人民币(1080亿美金)到半导体产业。这些投资除了满足消费和工业需求外,还会兼顾到中国在通信、安全等工业,以求减少对国际半导体的依赖。 图1 :中国半导体的全国分布图

但据我们观察,中国半导体要崛起首先面临的第一个障碍就是目前中国大部分项目都是和已存在的公司合作,追逐市场的领先者和落后者,考虑到他们的目标、技术需求和国外政府对其的限制等现状。许多的中国公司已经释放出了一种信号一一那就是想投资更多的跨国半导体公司。最近的频频示好,也让中国半导体斩获不少。 在2016年1月,贵州政府出钱和高通成立了一家专注于高端服务器芯片生产的公司华芯通,合资公司中贵州政府所占的比例为55% ;另外,清华紫光集 团也给台湾的Powertech (力成)投资了6亿美金,成为后者的第一大股东。 力成成立于1997年,是全球第五大封测服务厂,美国存储生产商金士顿为其重要股东,原持股比例约3.83%,并拥有四席董事席位,台湾东芝半导体也拥有一席,在增资后股份以及董事席次估计都会有所更动。力成在营运业务上主要 专注在存储IC封测。这次投资体现了紫光和中国大陆对存储产业的决心。 早前,紫光还想买下西部数据和美光,但受限于美国监管局,这两笔交易最后只能夭折。虽然困难重重,但展望不久的将来,中国半导体业势必会发起更多并购,让我们拭目以待。 对于国际上的半导体玩家而言,中国半导体的雄心壮志有时候会让他们望而生畏。 考虑到中国庞大的市场、雄厚的资本和追求经济增长的长久目标,这就要求这些跨国公司在中国需要制定更清晰的策略。当然,这并不是说全球半导体玩家在和中国打交道的时候缺乏影响力和议价能力。 其实参考中国以往进入新市场的表现,结果是喜忧参半的。他们的国有公司政府组织会根据竞争者的状况和市场现状采取不同的策略。考虑到中国半导体目 标和他们进入国际市场的困难重重,展望未来他们还是会持续保持和跨国公司的合作,并在此期间培育自己的企业和产业。 中国抢占市场的方式 在对中国半导体并购策略了解之前,我们先了解一下中国抢占市场的惯用方

功率半导体器件在我国的发展现状

功率半导体器件在我国的发展现状 MOSFET是由P极、N极、G栅极、S源极和D漏级组成。它的导通跟阻断都由电压控制,电流可以双向流过,其优点是开关速度很高,通常在几十纳秒到几百纳秒,开关损耗小,适用于各类开关电源。但它也有缺点,那就是在高压环境下压降很高,随着电压的上升,电阻变大,传导损耗很高。 随着电子电力领域的发展,IGBT出现了。它是由BJT和MOS组成的复合式半导体,兼具二者的优点,都是通过电压驱动进行导通的。IGBT克服了MOS的缺点,拥有高输入阻抗和低导通压降的特点。因此,其广泛应用于开关电源、电车、交流电机等领域。 如今,各个行业的发展几乎电子化,对功率半导体器件的需求越来越大,不过现在功率半导体器件主要由欧美国家和地区提供。我国又是全球需求量最大的国家,自给率仅有10%,严重依赖进口。功率半导体器件的生产制造要求特别严格,需要具备完整的晶圆厂、芯片制造厂、封装厂等产业链环节。国内企业的技术跟资金条件暂时还无法满足。 从市场格局来看,全球功率半导体市场中,海外龙头企业占据主导地位。我国功率半导体器件的生产制造还需要付出很大的努力。制造功率半导体器件有着严格的要求,每一道工序都需要精心控制。最后的成品仍需要经过专业仪器的测试才能上市。这也是为半导体器件生产厂家降低生产成本,提高经济效益的体现。没有经过测试的半导体器件一旦哪方面不及格,则需要重新返工制造,将会增加了企业的生产成本。

深圳威宇佳公司是国内知名的功率半导体检测专家,专门生产制造简便易用、高精度的设备,让操作人员轻松上手操作,省力更省心。如生产的IGBT动态参数测试设备、PIM&单管IGBT 专用动态设备、IGBT静态参数测试设备、功率半导体测试平台等,均是经过经验丰富的技术人员精心打磨出来的,设备高可靠性、高效率,已在市场上应用超过10年,历经了超过500万只模块/DBC的测试考验。

半导体产业现状、发展路径与建议

半导体产业现状、发展路径与建议 摘要:在当前数字时代、智能时代,半导体无处不在,对科技和经济发展、社会和国家安全都有着重大意义。半导体产业属于高度资本密集+高度技术密集的大产业,经历了由美国向日本和美日向韩国、中国台湾的两次产业转移,每次转移均伴随着全球消费需求周期变化以及产业垂直精细化分工。而当前中国已成为全球最大的半导体消费国,同时也是全球消费电子制造中心,这会推动半导体产业进一步向中国移转。在已经到来的半导体行业第三次产业转移中,中国将成为最大获益者。准确把握半导体行业发展趋势,正确制定支持策略,对于半导体行业业务机遇、加强服务实体经济和科技创新的能力具有重要意义。 关键词:半导体产业;现状;发展路径;建议 1我国半导体产业的发展现状 1.1技术处于追赶期,仍有相当差距 据中国半导体行业协会统计,中国半导体呈现“设计-制造-封测”两头大中间小的格局。分领域看,国内芯片设计业增速最快,为27%,与美国等全球先进企业差距不断缩小。封测业因成本和市场地缘优势,发展相对较早,具有较强的国际竞争力。但是在制造方面,国内企业与全球先进水平还存在较大差距,难以掌握核心技术和关键元件,生产线采用的技术落后于国际先进水平至少一代,核心技术甚至要落后三代。例如,台湾地区就明令禁止向大陆相关工厂提供最尖端的生产工艺,只允许引进落后一代的技术。从芯片制造领域细分来看,目前处理器市场已有中国公司具备参与国际竞争的能力,但在存储芯片市场,国内企业几乎是一片空白。目前中国三大存储芯片企业——长江存储、合肥长鑫、福建晋华等正加紧建设存储芯片工厂,最快在2018年开始投产,不久的将来中国将成为与日韩比肩的存储芯片生产地。其中,规模最大的为紫光集团旗下的长江存储,主要采用3DNANDFlash技术;合肥长鑫、福建晋华则以DRAM存储芯片为主。 1.2中国半导体行业迎来黄金发展期 从行业趋势判断,中国半导体行业正面临前所未有的战略机遇,可谓是天时地利人和。天时,首先是摩尔定律已近极限,为后来者提供了追赶的空间。摩尔定律揭示了信息技术进步的速度,尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪,摩尔定律仍应该被认为是观测或推测,而不是一个物理或自然法则。由于硅半导体的发展趋近物理极限,芯片性能不可能无限制翻番,其性能的提升越来越困难。当芯片发展到7纳米以后,发展速度会降低。在2013年年底之后,晶体管数量密度预计只会每三年翻一番,该定律一般预计将持续到2015年或2020年。而在向新的发展方向和领域突破时,半导体行业重新划定了新的起跑线,这为后来者提供了追赶的时机。其次,随着数字经济的发展,芯片不仅仅应用于电脑、手机,还包括云计算服务器,无人驾驶的智能汽车上,以及物联网上的芯片,芯片应用领域的迅速扩大,为后来者站稳市场脚跟创造了新的机会。地利,中国已经成为全球最大的半导体消费市场,本土化、国产化需求成倍增长。同时,中国芯片制造领域也在持续发力,经过多年自主创新和国际并购,在半导体行业积累了一定的技术和人才,在产业布局和个别环节上出现了具有一定竞争力的企业,为后续实现赶超和跨越式发展打下了良好基础。人和,中国具有稳定的政治环境和政策基础,支持半导体行业的发展已经被提升到国家战略高度,出台了明确的发展规划,在政策和资金上给予大力扶持。 1.3国家战略支持

功率器件的发展历程

功率器件的发展历程 IGBT、GTR、GTO、MOSFET、IGBT、IGCT…… 2009-12-08 08:49 引言 电力电子技术包括功率半导体器件与IC技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头”。从1958年美国通用电气(GE)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。到了70年代,晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。同时,非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等晶闸管派生器件相继问世,广泛应用于各种变流装置。由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点,其研制及应用得到了飞速发展。 由于普通晶闸管不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了GTR、GTO、功率MOSET等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展,如IGPT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。 电力整流管 整流管产生于本世纪40年代,是电力电子器件中结构最简单、使用最广泛的一种器件。目前已形成普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管等三种主要类型。其中普通整流管的特点是: 漏电流小、通态压降较高(1 0~1 8V)、反向恢复时间较长(几十微秒)、可获得很高的电压和电流定额。多用于牵引、充电、电镀等对转换速度要求不高的装置中。较快的反向恢复时间(几百纳秒至几微秒)是快恢复整流管的显著特点,但是它的通态压降却很高(1 6~4 0V)。它主要用于斩波、逆变等电路中充当旁路

【发展战略】我国半导体产业的现状和发展前景

五、半导体篇 ——我国半导体产业的现状和发展前景 电子信息产业已成为当今全球规模最大、发展最迅猛的产业,微电子技术是其中的核心技术之一(另一个是软件技术)。现代电子信息技术,尤其是计算机和通讯技术发展的驱动力,来自于半导体元器件的技术突破,每一代更高性能的集成电路的问世,都会驱动各个信息技术向前跃进,其战略地位与近代工业化时代钢铁工业的地位不相上下。 当前,世界半导体产业仍由美国占据绝对优势地位,日本欧洲紧随其后,韩国和我国台湾地区也在迅速发展。台湾地区半导体工业已成为世界最大的集成电路代工中心,逐步形成自己的产业体系。 我国的微电子科技和产业起步在50年代,仅比美国晚几年。计划经济时期,由于体制的缺陷和其间10年“文革”,拉大了和国际水平的差距。进入80年代,我国面对国内外微电子技术的巨大反差和国外对我技术封锁,我们没有能够在体制和政策上及时拿出有效应对措施。国有企业无法适应电子技术的快节奏进步,国家协调组织能力下降,科研体制改革缓慢,以致1980~1990年代我国自主发展半导体产业的努力未获显著效果。 “市场‘开放’后,集成电路商品从合法、不合法渠道源源涌入,集成电路所服务的终端产品,以整机或部件散装的形式,也大量流入,但人家确实考虑到微电子的战略核心性质,死死卡住生产集成电路的先进设备,不让进口,在迫使我们落后一截,缺乏竞争力的同时,又时刻瞄准我们科研与生产升级的潜力,把我们的每一次进步扼杀在萌芽状态,冲垮科技能力,从外部加剧我们生产与科研的脱节,迫使我们不得不深深依赖他们。……我们的产业环境又多多少少带有计划色彩,不能很快与国际接轨,其中特别是对微电子产业发展有重大影响的企业制度、资本市场、税收政策、科研体制等,又不适应市场经济要求,使得我们在国际竞争中缺乏活力”。1 20世纪90年代,我国半导体产业的增长速度达到30%以上,但其规模仅占世界半导体子产业的1%,仅能满足大陆半导体市场的不足10%。即使“十五”期间各地计划的项目都能如期实施,到2005年,我国半导体产业在世界上的份额,顶多占到2%~3%。自己的设计和制造水平和国际先进水平的差距很大,企业规模小、重复分散、缺乏竞争力,基本上是跨国公司全球竞争战略的附庸,自己的产业体系还没有成形。 我国半导体产业如此落后的现状,使得我国的经济、科技、国防现代化的基础“建筑在沙滩上”。在世界微电子技术迅猛发展的情况下,我国如不努力追赶,就会在国际竞争中越来越被动,对我国未来信息产业的升级和市场份额的分配,乃至对整个经济发展,都可能造成十分不利的影响。形势逼迫我国必须加快这一产业的发展。“十五”计划中,加快半导体产业的发展被放在重要地位,这是具有重大意义的。 发展中国家要追赶国际高科技产业的步伐,一般都会面临技术、资金、管理、市场的障碍。高科技的产业化是一个大规模的系统工程,需要科研和产业的紧密结合,以及各部门的有效协调,而这些都不是单个企业所能跨越得过去的。在市场机制尚未成熟到有效调动资源的情况下,高层次的组织协调和扶持是必需的。构建具有较高透明度的政策环境和市场环境。有助于鼓励高科技民营企业进入电路设计业领域,鼓励生产企业走规模化和面向国内市场自主开发的路子,形成产业群体。 1许居衍院士,2000年。

半导体产业的五大技术趋势

埃森哲:半导体产业的五大技术趋势 对于半导体公司来说,现在是最好的时机。 随着越来越多的公司发现新的方法使用一大批新兴技术——尤其是人工智能(AI)、增强现实(AR)和扩展现实(XR)以及区块链,来创造引人注目的新产品和改造他们的业务,这些新技术在各行业中的地位越来越突出。所有这些技术的核心在于驱动它们起作用的芯片上。事实上,整个科技世界比以往任何时候都更依赖于半导体行业的参与,为所有这些技术发挥其潜力提供必要的计算能力。这意味着半导体行业的巨大增长潜力。 我们的研究发现,就我们所确定的技术趋势而言,半导体行业占据着独特的位置。随着推动技术变革的芯片生产商的出现,半导体公司将看到对自身产品的巨大需求——因此,随着这些技术变得越来越普遍,它们将

推动更强劲的增长。此外,与其他行业的同行一样,半导体公司也会发现,这些趋势为它们利用技术重塑业务战略和运营开辟了新途径。 五大技术趋势 通过将自己融入整个社会,公司正在模糊商业和个人之间的界限,并为自己未来的发展开辟一条新的道路。如今,科技在我们的日常生活中根深蒂固,但它的影响范围比这更大:它正在重塑我们社会的各个部分。埃森哲今年的五大技术展望趋势,突显了技术的迅速进步,进而改善人们的工作和生活方式。 一.人工智能 人工智能的覆盖范围在整个社会都在不断扩大。事实上,在我们的研究中,90%的半导体高管认为,在未来三年内,每个人每天都会受到人工智能决定的直接影响。因此,任何想利用人工智能潜力的企业也必须承认其影响。 人工智能不同于传统软件。人工智能能够学习并做出自主决策,并不断进化。人工智能解决方案不是通过编程来采取具体行动,而是通过检查输入数据的样本和期望的结果来“学习”,然后创建一个新的算法模型,用于解决需要处理的新输入数据。 人工智能强大的力量意味着部署人工智能不再仅仅是为了完成既定任务而进行的训练。相反,公司需要“提高”它来作为企业负责任的代表和为社会作贡献成员的角色——被教导做出公正的决策并代表企业的核心价值观。他们还需要面对潜在的社会和责任问题,这将要求他们解释他们基

功率半导体器件 LDMOS VDMOS

关于功率MOSFET(VDMOS & LDMOS)的报告 ---时间日期:2009.11.12 ---报告完成人:祝靖1.报告概况与思路 报告目的:让研一新同学从广度认识功率器件、了解功率器件的工作原理,起到一个启蒙的作用,重点在“面”,更深层次的知识需要自己完善充实。 报告内容:1)从耐压结构入手,说明耐压原理; 2)从普通MOS结构到功率MOS结构的发展;(功率MOS其实就是普通MOS结构和耐 压结构的结合); 3)纵向功率MOS(VDMOS)的工作原理; 4)横向功率MOS(LDMOS)的工作原理; 5)功率MOSFET中的其它关键内容;(LDMOS和VDMOS共有的,如输出特性曲线)报告方式:口头兼顾板书,点到即止,如遇到问题、疑惑之处或感兴趣的地方,可以随时打断提问。 2.耐压结构(硅半导体材料) 目前在我们的研究学习中涉及到的常见耐压结构主要有两种:①反向PN结②超结结构(包括); 2.1 反向PN结(以突变结为例) 图2.1所示的是普通PN结的耐压原理示意图,当这个PN结工作在一定的反向电压下,在PN结内部就会产生耗尽层,P区一侧失去空穴会剩下固定不动的负电中心,N区一侧会失去电子留下固定不动的正电中心,并且正电中心所带的总电量=负电中心所带的总电量,如图2.1a所示,A区就是所谓耗尽区。 图2.1b所示的是耗尽区中的电场分布情况(需熟悉了解),耗尽区以外的电场强度为零,Em称为峰值电场长度(它的位置在PN,阴影部分的面积就是此时所加在PN P区和N区共同耐压。图2.2所示的是P+N结的情况,耐压原理和图1中的相同,但是在这种情况中我们常说N负区是耐压区域(常说的漂移区) (a) (b) 图2.1 普通PN结耐压示意图(N浓度=P浓度)图2.2 P+N结耐压示意图(N浓度<

功率半导体器件是什么

“power semiconductor device”和“power integrated circuit(简写为power IC或PIC)”直译就是功率半导体器件和功率集成电路。 在国际上与该技术领域对应的最权威的学术会议就叫做International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs,即功率半导体器件和功率集成电路国际会议。 “power”这个词可译为动力、能源、功率等,而在中文里这些词的含义不是完全相同的。由于行业的动态发展,“power”的翻译发生了变化。 从上世纪六七十年代至八十年代初,功率半导体器件主要是可控硅整流器(SCR)、巨型晶体管(GTR)和其后的栅关断晶闸管(GTO)等。它们的主要用途是用于高压输电,以及制造将电网的380V或220V交流电变为各种各样直流电的中大型电源和控制电动机运行的电机调速装置等,这些设备几乎都是与电网相关的强电装置。因此,当时我国把这些器件的总称———power semiconductor devices没有直译为功率半导体器件,而是译为电力电子器件,并将应用这些器件的电路技术power electronics没有译为功率电子学,而是译为电力电子技术。与此同时,与这些器件相应的技术学会为中国电工技术学会所属的电力电子分会,而中国电子学会并没有与之相应的分学会;其制造和应用的行业归口也划归到原第一机械工业部和其后的机械部,这些都是顺理成章的。实际上从直译看,国外并无与电力电子相对应的专业名词,即使日本的“电力”与中文的“电力”也是字型相同而含义有别。此外,当时用普通晶体管集成的小型电源电路———功率集成电路,并不归属于电力电子行业,而是和其他集成电路一起归口到原第四机械工业部和后来的电子工业部。 20世纪80年代以后,功率半导体行业发生了翻天覆地的变化。功率半导体器件变为以功率金属氧化物半导体场效应晶体管(功率MOSFET,常简写为功率MOS)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及功率集成电路(power IC,常简写为PIC)为主。 这一转变的主要原因是,这些器件或集成电路能在比以前高10倍以上的频率下工作,而电路在高频工作时能更节能、节材,能大幅减少设备体积和重量。尤其是集成度很高的单片片上功率系统(power system on a chip,简写PSOC),它能把传感器件与电路、信号处理电路、接口电路、功率器件和电路等集成在一个硅芯片上,使其具有按照负载要求精密调节输出和按照过热、过压、过流等情况自我进行保护的智能功能,其优越性不言而喻。国际专家把它的发展喻为第二次电子学革命。

2015年功率半导体器件行业简析

2015年功率半导体器件行业简析 一、行业的定义与分类 (2) 二、行业的发展历史和现状 (3) 三、行业规模 (4) 四、行业的周期性 (6) 五、进入本行业的壁垒 (6) 1、技术壁垒 (6) 2、客户服务壁垒 (7) 六、行业风险因素 (7) 1、投入不足 (7) 2、质量意识差 (8) 七、影响行业未来发展趋势的因素 (8) 1、电子元器件微型化 (8) 2、电子元器件集成化 (9) 3、产业政策大力支持 (9)

一、行业的定义与分类 功率半导体器件是进行电能(功率)处理的半导体产品,典型的功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理等,是弱电控制与强电运行间的桥梁,其中大部分是既能耐高压也能承受大电流。半导体产业的发展始于分立器件,所谓“分立”,一般是指被封装的半导体器件仅含单一元件(为了产品应用需要,部分分立器件封装实际上包含二个或多个元件或器件),它必须和其它类型的元件相结合,才能提供类似放大或开关等基本电学功能。 从产品结构来分,功率半导体分立器件可分为二极管、三极管、功率晶体管、功率集成电路等几大类产品,其中功率晶体管包括有MOSFET和IGBT等。从功率处理能力来分,功率半导体分立器件可分为四大类,包括低压小功率分立器件(电压低于200V,电流小于200mA)、中功率分立器件(电压低于200V,电流小于5A)、大功率分立器件(电压低于500V,电流小于40A)、高压特大功率分立器件(电压低于2,000V,电流小于40A)。 每个电子产品均离不开功率半导体技术。功率半导体的目的是使电能更高效、更节能、更环保并给使用者提供更多方便。如通过变频来调速,使变频空调在节能50-70%的同时,更环保、更安静、让人更舒适。人们希望便携式电子产品一次充电后有更长的使用时间,在电池没有革命性进步以前,需要更高性能的功率半导体器件进行高效的电源管理。正是由于功率半导体能将“粗电”变为“精电”,因此它是

国内31家半导体上市公司

国内31家半导体上市公司排行 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 中国芯是科技行业近几年的高频词汇之一,代表着我国对于国内半导体发展的期许,提升和现代信息安全息息相关的半导体行业的自给率,实现芯片自主替代一直是我国近年来的目标。为实现这一目标,我国从政策到资本为半导体产业提供了一系列帮助,以期在不久的将来进入到全球半导体行业一线阵营。 半导体是许多工业整机设备的核心,普遍使用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等核心领域。半导体主要由四个组成部分组成:集成电路,光电器件,分立器件,传感器。半导体行业的上游为半导体支撑业,包括半导体材料和半导体设备。中游按照制造技术分为分立器件和集成电路。下游为消费电子,计算机相关产品等终端设备。 截至3月31日收盘,中国A股半导体行业上市公司市值总额为3712.3亿元,其中市值超过100亿元的公司有11家,市值超过200亿元的公司有4家,分别为三安光电、利亚德、艾派克、兆易创新,其中三安光电以652.1亿元的市值位居首。 详细排名如下: 三安光电 三安光电是目前国内成立早、规模大、品质好的全色系超高亮度发光二极管外延及芯片产业化生产基地,总部坐落于美丽的厦门,产业化基地分布在厦门、天津、芜湖、泉州等多个地区。三安光电主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ

-Ⅴ族化合物半导体等的研发、生产和销售。是我国国内LED芯片市场市占高、规模大的企业,技术水平比肩国际厂商。 利亚德 利亚德是一家专业从事LED使用产品研发、设计、生产、销售和服务的高新技术企业。公司生产的LED使用产品主要包括LED全彩显示产品、系统显示产品、创意显示产品、LED 电视、LED照明产品和LED背光标识系统等六大类。 艾派克 艾派克是一家以集成电路芯片研发、设计、生产和销售为核心,以激光和喷墨打印耗材使用为基础,以打印机产业为未来的高科技企业。是全球行业内领先的打印机加密SoC 芯片设计企业,是全球通用耗材行业的龙头企业。艾派克科技的业务涵盖通用耗材芯片、打印机SoC芯片、喷墨耗材、激光耗材、针式耗材及其部件产品和材料,可提供全方位的打印耗材解决方案。 兆易创新 兆易公司成立于2005年4月,是一家专门从事存储器及相关芯片设计的集成电路设计公司,致力于各种高速和低功耗存储器的研究及开发,正在逐步建立世界级的存储器设计公司的市场地位。产品广泛地使用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及其周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等领域。 长电科技 长电科技是主要从事研制、开发、生产销售半导体,电子原件,专用电子电气装置和销售企业自产机电产品及成套设备的公司。是中国半导体封装生产基地,国内著名的三极管制造商,集成电路封装测试龙头企业,国家重点高新技术企业。2015年成功并购同行业的新加坡星科金朋公司,合并后的长电科技在业务规模上一跃进入国际半导体封测行业的第一

中国半导体产业发展历史大事记

中国半导体产业发展历史大事记 1947年,美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管,从而开创了人类的硅文明时代。1956年,我国提出“向科学进军”,根据国外发展电子器件的进程,提出了中国也要研究半导体科学,把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。中国科学院应用物理所首先举办了半导体器件短期培训班。请回国的半导体专家黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。在五所大学――北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办了半导体物理专业,共同培养第一批半导体人才。培养出了第一批著名的教授:北京大学的黄昆、复旦大学的谢希德、吉林大学的高鼎三。 1957年毕业的第一批研究生中有中国科学院院士王阳元(北京大学微电子所所长)、工程院院士许居衍(华晶集团中央研究院院长)和电子工业部总工程师俞忠钰(北方华虹设计公司董事长)。 1957年,北京电子管厂通过还原氧化锗,拉出了锗单晶。中国科学院应用物理研究所和二机部十局第十一所开发锗晶体管。当年,中国相继研制出锗点接触二极管和三极管(即晶体管)。 1958年,美国德州仪器公司和仙童公司各自研制发明了半导体集成电路(IC)之后,发展极为迅猛,从SSI(小规模集成电路)起步,经过MSI(中规模集成电路),发展到LSI(大规模集成电路),然后发展到现在的VLSI(超大规模集成电路)及最近的ULSI(特大规模集成电路),甚至发展到将来的GSI(甚大规模集成电路),届时单片集成电路集成度将超过10亿个元件。 1959年,天津拉制出硅(Si)单晶。 1960年,中科院在北京建立半导体研究所,同年在河北建立工业性专业化研究所――第十三所(河北半导体研究所)。 1962年,天津拉制出砷化镓单晶(GaAs),为研究制备其他化合物半导体打下了基础。1962年,我国研究制成硅外延工艺,并开始研究采用照相制版,光刻工艺。 1963年,河北省半导体研究所制成硅平面型晶体管。 1964年,河北省半导体研究所研制出硅外延平面型晶体管。 1965年12月,河北半导体研究所召开鉴定会,鉴定了第一批半导体管,并在国内首先鉴定了DTL型(二极管――晶体管逻辑)数字逻辑电路。1966年底,在工厂范围内上海元件五厂鉴定了TTL电路产品。这些小规模双极型数字集成电路主要以与非门为主,还有与非驱动器、与门、或非门、或门、以及与或非电路等。标志着中国已经制成了自己的小规模集成电路。 1968年,组建国营东光电工厂(878厂)、上海无线电十九厂,至1970年建成投产,形成中国IC产业中的“两霸”。 1968年,上海无线电十四厂首家制成PMOS(P型金属-氧化物半导体)电路(MOSIC)。拉开了我国发展MOS电路的序幕,并在七十年代初,永川半导体研究所(现电子第24所)、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后,又研制成CMOS电路。 七十年代初,IC价高利厚,需求巨大,引起了全国建设IC生产企业的热潮,共有四十多家集成电路工厂建成,四机部所属厂有749厂(永红器材厂)、871(天光集成电路厂)、878(东光电工厂)、4433厂(风光电工厂)和4435厂(韶光电工厂)等。各省市所建厂主要有:上海元件五厂、上无七厂、上无十四厂、上无十九厂、苏州半导体厂、常州半导体厂、北京半导体器件二厂、三厂、五厂、六厂、天津半导体(一)厂、航天部西安691厂等等。

关于中国半导体产业发展的现状分析和趋势展望

关于中国半导体产业发展的现状分析和趋势展望 摘要:步入二十一世纪的第十个年头,伴随着中国经济实体的繁荣发展,中国的半导体产业即将进入产业大发展的战略机遇期,如何把握机遇更好更快的发展半导体产业成为了未来中国经济发展的重点之一。中国半导体设计、制造、封测共同发展,结构日渐优化,产业链逐步完善,形成了相互促进共同发展的良好互动的大好局面。然而,由于各式各样的原因,半导体产业同时也面临着种种困难和挑战,如何制定科学合理的发展战略则成为了产业发展的重中之重。总之,中国半导体产业的发展充满机遇和挑战。 关键词:半导体产业科学发展产业调整战略优化 正文: 一、中国半导体产业的现状及分析 中国的半导体市场需求强劲,市场规模的增速远高于全球平均水平。不过,产业规模的扩大和市场的繁荣并不表明国内企业分得的份额更大,相反,中国的半导体市场正日益成为外资公司的乐土。国内半导体公司的发展面临强大的压力,生存环境堪忧。从两大分支上看,分立器件由于更新换代较慢、对技术和制造的要求较低、周期性也不明显,因而更适合国内企业,加上国际低端分立器件产能的转移,国内企业能够在低端市场获得优势。而从产业链环节上看,我们相对看好设计业,认为本土设计公司有突破的可能。基于政策支持、市场需求和产能转移,我们判断半导体行业在国内有很大的增长潜力。 二、长三角半导体产业的集群效应 我国尤其是长三角地区的半导体产业在国际半导体产业转移过程中获得了极好的发展机会,半导体产业初步形成了有一定规模的半导体产业集群,大大地推动了长三角地区的产业结构升级和带动了地区经济的发展。目前长三角地区已经成为我国集成电路产业的重镇,在国际半导体产业版图也占有极其重要的一席之地。但是应该认识到,长三角地区的半导体产业集群还只是如低廉的劳动力成本、地方政府提供的土地与财税优惠政策等基本生产要素驱动所形成的。这种低层次生产要素无法构成我国半导体产业的长久竞争优势,很快就会被以低成本比较优势的后起之秀所取代。长三角地区目前已经具有较好的半导体产业集群基础,国内又有极为庞大的内需市场,在国际半导体产业大转型的产业背景下,我们应转变传统靠低成本比较优势来招徕产业投资的观念,而应积极建立促进半导体产业高层次生产要素产生的机制,来提升长三角地区半导体产业集群的国际竞争力。 There was favorable opportunity for semiconductor industry development in China, esp. the Changjiang River delta, during the global industry transferring. There is semiconductor industrial cluster in this area and it improves the industry structures greatly and drives the economy development. The Changjiang River delta has been being as the most important area of China Semiconductor industry and it also is important in global semiconductor market.But we have to say that the semiconductor industrial clusters in the Changjiang River delta is initiated by generalized factors such as low labor cost, privilege policy of finance and landing provided by local governments. These generalized factors cannot be the competitive strength in long term and will be replaced soon by other area with low-cost comparison strength. The Changjiang River delta has good foundation of semiconductor industrial clusters and there is a huge marketing, so we should take proactive actions to buildup the environment and system to encourage high-level factors generating for semiconductor industry, during the transforming time of industry. Only in this way, we can promote the global competitive strength of the semiconductor industry in the Changjiang River delta. 三、南昌半导体照明成为国家半导体照明工程产业化基地

半导体行业发展趋势分析

半导体行业发展趋势分析 新型计算架构浪潮推动,中国半导体产业弯道超车机会来临

核心观点: ●2018,半导体市场供需两旺,中国市场迎弯道超车机遇 需求端新市场新应用推动行业成长:1)比特币市场的火爆带动矿机需求快速增加,ASIC 芯片矿机凭借设计简单,成本低,算力强大等优势被大量采用。国内ASIC 矿机芯片厂商比特大陆、嘉楠耘智、亿邦股份自身业绩高增长的同时,其制造与封测环节供应商订单快速增长。2)汽车电子、人工智能、物联网渐行渐近,带动行业成长。供给端国内建厂潮加剧全球半导体行业资本开支增长,上游确定性受益。 ● 1 月半导体行情冰火两重天 A 股市场:18 年1 月以来(至1 月26 日)申万半导体指数下跌9.03%,半导体板块跑输电子行业5.9 个百分点,跑输上证综指16.59 个百分点,跑 输沪深300 指数17.72 个百分点;其中制造(-5.59%)>封装(-5.64%)> 分立器件(-5.66%)>存储器(-5.85%)>设计(-7.34%)>设备(-9.57%)> 材料(-11.17%);估值大幅回落。海外市场:费城半导体指数上涨6.79%,创历史新高,首次超过2001 年最高值;矿机及人工智能带动GPU 需求量增长,英伟达作为全球GPU 龙头深度受益,1 月以来(至1 月26 日)股价上涨22.14%;设备龙头整体上涨。 ●12 月北美半导体设备销售额创历史新高,存储芯片价格平稳波动 根据WSTS 统计,11 月全球半导体销售额达376.9 亿美金,同比增长21.5%,环比增长1.6%,创历史新高。其中北美地区半导体11 月销售额87.7 亿美金,同比增长40.2%,环比增长2.6%,是全球半导体销售额增长最快区域。分版块看,12 月北美半导体设备销售额23.88 亿美金,同比增长27.7%,环比增长16.35%,创历史新高;存储芯片价格1 月以来(至1 月26 日)价格 波动。 ●投资建议 我们认为国内IC 产业进入加速发展时期,由市场到核“芯”突破这一准则不断延续,从智能手机领域起步,未来有望在人工智能、汽车电子、5G、物联网等新兴市场实现加速追赶。本月重点推荐卡位新兴应用市场,业绩快速成长的华天科技、长电科技,建议关注通富微电;同时下游资本开支扩张带给上游设备领域的投资机会,建议关注北方华创、长川科技。

中国半导体材料行业市场调研报告

2011-2015年中国半导体材料行业市场调 研及投资前景预测报告 半导体材料是指电阻率在10-3~108Ωcm,介于金属和绝缘体之间的材料。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料,支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。电子信息产业规模最大的是美国。近几年来,中国电子信息产品以举世瞩目的速度发展,半导体材料及应用已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。 中国报告网发布的《2011-2015年中国半导体材料行业市场调研及投资前景预测报告》共十六章。首先介绍了半导体材料相关概述、中国半导体材料市场运行环境等,接着分析了中国半导体材料市场发展的现状,然后介绍了中国半导体材料重点区域市场运行形势。随后,报告对中国半导体材料重点企业经营状况分析,最后分析了中国半导体材料行业发展趋势与投资预测。您若想对半导体材料产业有个系统的了解或者想投资半导体材料行业,本报告是您不可或缺的重要工具。 本研究报告数据主要采用国家统计数据,海关总署,问卷调查数据,商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局,部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据,企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等,价格数据主要来自于各类市场监测数据库。 第一章半导体材料行业发展概述 第一节半导体材料的概述 一、半导体材料的定义 二、半导体材料的分类 三、半导体材料的特点 四、化合物半导体材料介绍 第二节半导体材料特性和制备 一、半导体材料特性和参数 二、半导体材料制备

第三节产业链结构及发展阶段分析 一、半导体材料行业的产业链结构 二、半导体材料行业发展阶段分析 三、行业所处周期分析 第二章全球半导体材料行业发展分析 第一节世界总体市场概况 一、全球半导体材料的进展分析 二、全球半导体材料市场发展现状 三、第二代半导体材料砷化镓发展概况 四、第三代半导体材料GaN发展概况 第二节世界半导体材料行业发展分析 一、2010年世界半导体材料行业发展分析 二、2011年世界半导体材料行业发展分析 三、2011年半导体材料行业国外市场竞争分析 第三节主要国家或地区半导体材料行业发展分析 一、美国半导体材料行业分析 二、日本半导体材料行业分析 三、德国半导体材料行业分析 四、法国半导体材料行业分析 五、韩国半导体材料行业分析 六、台湾半导体材料行业分析 第三章我国半导体材料行业发展分析 第一节2010年中国半导体材料行业发展状况 一、2010年半导体材料行业发展状况分析 二、2010年中国半导体材料行业发展动态 三、2010年半导体材料行业经营业绩分析 四、2010年我国半导体材料行业发展热点 第二节2011年半导体材料行业发展机遇和挑战分析一、2011年半导体材料行业发展机遇分析

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