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什么是本征半导体？

发布时间：

2021-12-22

国际微电子发展的趋势是：集成电路的特征尺寸将继续缩小，集成电路(IC)将发展为系统芯片(SOC)。微电子技术和其他学科相结合将产生很多新的学科生长点，与其它产业结合成为重大经济增长点。1999年中国集成电路的总消耗量折合人民币为436亿元，其中国产芯片的总量为83.8亿元人民币，占世界芯片产量的0.6%。虽然中国微电子产业的发展有了很大进步，但与发达国家相比还很落后，生产技术总体上还有2代左右的差距。国内集成电路需求的自给率很低，特别是技术含量高的产品，基本上依靠进口。 随着集成电路技术的发展，使整机、电路与元件、器件之间的明确界限被突跛，器件问题、电路问题和整机系统问题已经结合在一起，体现在一小块硅片上，这就形成了固体物理、器件工艺与电子学三者交叉的新技术学科一微电子学。随着集成电路技术的广泛渗透和延拓，它将是一个更为广泛的边缘性学科。

一言以蔽之：微电子技术是信息社会的基石。实现信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机还是通讯电子装备，它们的基础都是集成电胳。

1946年2月年美国莫尔学院研制成功第一台电子数值积分器和计算器的时代，那是一个由18000个电子管组成，占地150平方米，重30吨的庞然大物。

设想一下，这样的计算机能够进入办公室、车间和家庭吗？以至于当时有的科学家认为全世界只要4台这样的计算机就够了，可是现在全世界计算机包括微机在内就有上亿台。这只有在1948年贝尔实验室的科学家们发明了晶体管(微电子技术发展中第一个里程碑)，特别是1958年硅平面工艺的发展和集成电路的发明(这可以认为是第二个里程碑)，之后才可能出现今天这样的以集成电路技术为基础的电子信息技术和产业。

正如最近美国工程技术界评出20世纪世界最伟大20项工程技术成就中第5项电子技术时谈到，“从真空管到半导体、集成电路已成为当代各行各业智能工作的基石。”这是由其本质所决定的：社会信息化的程度取决于对信息的掌握、处理能力和应用程度，而集成电路正是集信息处理、存储、传输于一个小小的芯片中。当前微电子技术发展已进入系统集成芯片(SOC-System On Chip)的时代.可将整个系统或子系统集成在一个硅芯片上。进一步发展，可以将各种物理的、化学的和生物的敏感器(执行信息获取功能)和执行器与信息处理系统集成在一起，从而完成从信息获取、处理、存储、传输到执行的系统功能，这是一个更广义上的系统集成芯片。可以认为这是微电子技术又一次革命性变革。它已如同细胞组成人体一样，成为现代工农业、国防装备和家庭耐用消费品的细胞。

现在集成电路产业产值年增长率≥15%，在技术上，集成度以年增长率46%的速率持续发展，世界上还没有一个产业能以这样的速度持续发展。

1990年日本以集成电路为基础的电子工业产值超过号称为第一产业的汽车工业而成为第-一大产业。2000年以集成电路为基础的电子信息产业成为世界第一大产业。集成电路的原料是地球上除氧以外含量最丰富的元素-硅，这样一块黑褐色小片，肉眼看上去.没有任何令人满意的地方，但经过人们的创新设计和一系列创新的工艺技术加工制造，成为集成电路芯片.将人类的智慧与创造固化在硅芯片上，因而是知识创新的载体，价值千金。这是典型的“点石成金”。改变着社会的生产方式和人们的生活方式，不仅成为现代产业和科学技术的基础，而且正在创造着代表信息时代的硅文化(siliconculture)。因此有科学家认为人类继石器、青铜器、铁器时代之后正进入硅石时代。

集成电路产业对国民经济的战略作用首先表现在当代食物链关系上，现代经济发展的数据表明，GDP每增长100元，需要10元左右电子工业产值和1元-3元集成电路产值的支持。据美国半导体协会(SIA)预测，到2012年，集成电路全行业销售额将达到1万亿美元，它将支恃6万亿到8万亿美元的电子装备、30万亿美元的电子信息服务业和约50万亿美元GDP。

21世纪经济是信息经济，目前发达国家信息产业产值已占国民经济总产值的40%-60%，国民经济总产值增长部分的65%与集成电路有关。因此，抓住了集成电路产业发展，就能促进国民经济的高速发展。

上世纪90年代以来，美国经济持续高速发展，主要得益于IT产业的发展，而它的基础是微电子技术。

实际上，不仅计算机更新换代，即使是家电的更新换代都基于微电子技术的进步。电子装备，包拆机械装置，其灵巧程度直接关系到它的高附加值和市场竞争力，都依赖于集成电路芯片的“智慧”程度和使用程度。

在信息社会时代，产品以其信息含量的多少和处理信息能力的强弱，决定着其附加值的高低，从而决定它在国际市场分工中的地位。如果我们不发展集成电路产业，将使我们的IT行业只能停留在装配业水平上，挣的是“辛苦钱”，在国际分工中我们将只能处于低附加值的低端上。微电子产业的发展规模和科学技术水平已成为衡量一个国际综合实力的重要标志。

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