半导体到底是什么

半导体是通常由硅组成的材料产品，其导电性比玻璃之类的绝缘体高，但比铜或铝之类的纯导体导电性低。

半导体可以通过引入杂质（称为掺杂）来改变其导电性和其他性能，以满足其所驻留的电子组件的特定需求。半导体也被称为半导体或芯片，它可以在数千种产品中找到，例如计算机，智能手机，设备，游戏硬件和医疗设备。

半导体的用途

半导体在现实生活中会被制作成部件集成电路等等，在工业中扮演着重要的角色。目前在电子技术方面也得到了广泛的使用，当然半导体材料器件、集成电路在生产科研方面已经为电子工业创造了很好的领域。

而在线如今新产品的研制方面也会存在众多的功效，比如半导体直接制作成电路，所谓半导体就是指在常温的情况下处于导电和绝缘体之间的材料。

2019年“双11”，正当大家沉迷于“剁手”购物的时候，格力电器也对外“撒钱”了。

“双11”晚间，格力对外公告以20亿元参与了三安光电的定向增发，投资方向正是三安光电正在聚焦的化合物半导体领域。当时很多媒体都批评格力董事长董明珠不懂半导体，乱投资。而如今看来，三安光电市值已破千亿，保守估计，3年下来，格力持股收益超60%，不得不承认，董明珠又“赌”对了。

那么，董明珠为何要投资三安光电，化合物半导体产业又有何魅力呢？

2014年，三安光电设立全资子公司——三安集成，致力于成为一个集化合物半导体研发、制造和服务的平台。说到三安集成，就不得不提到其产品线外延的基石，移动终端射频的理想材料——砷化镓。

砷化镓有抗辐射、耐高温、良好的光电特性，以及高电子迁移率等优势。

比如，砷化镓应用的工作频率主要在8赫兹以内，所以很适合应用于低频率器件，比如微基站和手机。另外，LED、激光器也是砷化镓的主要应用领域。

据了解，三安集成砷化镓射频2021H1扩产设备已逐步到位，每月能生产出8000片，出货产品在2G~5G手机功率放大器、WIFI等应用领域全面覆盖，海内外客户累计接近100家。如今，三安光电已成为国内射频技术的主力供应商。

另外，三安光电在第三代半导体材料——氮化镓方面，也有不俗的表现。

相比于砷化镓，氮化镓同样具有熔点高、硬度高等特点，而由砷化镓制造的半导体材料更具有宽带隙、高热导率等特点，应用在电子产品上可提高充电效率。不过造价过高，成了砷化镓的主要劣势。不过碳化硅的出现，对这一缺陷进行了补足。

碳化硅具有良好的衬底导热性，非常适用于高温、高频领域，而且硅在地球上储量极高。因此，性能强、造价低的碳化硅基氮化镓成为了半导体产业的新“宠儿”。在雷达、卫星以及5G基站等大功率输出领域，碳化硅基氮化镓都有广泛的应用。据了解，目前三安光电是我国少数能够大规模生产碳化硅基氮化镓的企业，并成功打造了国内首台6英寸氮化镓外延芯片产线，并实现量产。

从整体上来看，三安光电在制造氮化镓外延和芯片方面，具有明显的行业稀缺优势。而集三安光电化合物半导体之大成的，便是其旗舰产品——声表面波滤波器（SAW）。

声表面波滤波器是射频前端中的重要芯片，一直以来，以村田，太阳诱电，京瓷等为代表的日本企业垄断全球声表面波滤波器40%的市场份额。不过，这一垄断如今已经被三安光电所打破。

目前，三安光电子公司——三安集成已经拥有了集声表面波滤波器产品研发、生产和销售为一体的产业集群。另外，通过对压电材料晶圆、可靠封装以及表面波谐振器结构等研究领域的整合，三安集成能够提供无线通讯系统射频前端应用的单频段及多频段的滤波器、双工器产品。

此外，三安集成还持续扩大了SAW滤波器产品的选型库，其频率范围可以覆盖600~2690兆赫兹，通带带宽范围可覆盖15~194兆赫兹。

当然，滤波器相关应用包括但不限于蜂窝系统频段，非授权频段以及其他无线射频前端应用。在芯片级、晶圆级等封装技术加持下，三安集成致力于持续供应高可靠性与高性能的SAW滤波器市场。

2021年，已有41家愿意使用三安集成滤波器产品，其中有17家是国内手机和通信模块的主要客户。毫不客气地说，三安光电的产品已成功导入手机模块产业供应链。另外，三安光电开发的自主知识产权温度补偿型滤波器，性能已经与国际厂商的同类产品性能相当，其优势是能够快速导入客户端。

截至2021年，已经有多家手机终端厂商与三安光电接洽，随着手机终端厂商对三安光电的不断认可，以及三安光电产能的提升，未来在该领域的市场份额将得到进一步提升。

目前，三安光电已经是国内乃至全球化合物半导体领域的领头羊。在提升我国化合物半导体的国际地位和产业定价权方面，做出了贡献。

作为早早布局三安光电的格力来说，不但获得了资本溢价，更巩固了半导体产业的布局。在如今各个产业深受“芯片荒”所困的时候，能够让格力平稳前行。

不得不承认，董明珠的商业智慧的确让很多人当时看不懂，过后追不上。

半导体的材料：常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化镉、硫化锌等）、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物）,以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

半导体的作用：

（1）集成电路 它是半导体技术发展中最活跃的一个领域，已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管，可在一片硅片上制成一台微信息处理器，或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗，并使信息处理速度达到微微秒级。

（2）微波器件 半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已广泛使用。在厘米波段，发射器件的功率已达到数瓦，人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。

（3）光电子器件 半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是：光通信、数码显示、图象接收、光集成等。

半导体的特点：

（1）电阻率的变化受杂质含量的影响极大。例如，硅中只含有亿分之一的硼，电阻率就会下降到原来的千分之一。如果所含杂质的类型不同，导电类型也不同。由此可见，半导体的导电性与所含的微量杂质有着非常密切的关系。

（2）电阻率受外界条件（如热、光等）的影响很大。温度升高或受光照射时均可使电阻率迅速下降。一些特殊的半导体在电场或磁场的作用下，电阻率也会发生改变。

拓展：半导体的未来发展

      以GaN（氮化镓）为代表的第三代半导体材料及器件的开发是新兴半导体产业的核心和基础，其研究开发呈现出日新月异的发展势态。GaN基光电器件中，蓝色发光二极管LED率先实现商品化生产 成功开发蓝光LED和LD之后，科研方向转移到GaN紫外光探测器上 GaN材料在微波功率方面也有相当大的应用市场。氮化镓半导体开关被誉为半导体芯片设计上一个新的里程碑。美国佛罗里达大学的科学家已经开发出一种可用于制造新型电子开关的重要器件，这种电子开关可以提供平稳、无间断电源。

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