揭秘半导体： IC人必需了解的知识

现代世界里，没有人可以说自己跟“半导体”没有关系。半导体听起来既生硬又冷冰冰，但它不仅是科学园区里那帮工程师的事，你每天滑的手机、用的电脑、看的电视、听的音响，里面都有半导体元件，可以说若没有半导体，就没有现代世界里的轻巧又好用的高科技产物。

半导体的重要性不可言喻，被誉为世界上第 4 大重要发明。美国《大西洋月刊》曾找来科学家、历史学家、技术专家为人类史上的重大发明排名，半导体名列第 4，排在前面的分别是印刷机、电力、盘尼西林。

更重要的是，半导体对全球经济有相当大的影响，半导体带来的经济效益约是 7 兆美元，包含半导体产业创造的 2.3 兆产值、电脑与电子设备创造的 3.3 兆、运输时创造的 1.4 兆。

作为半导体行业从业人员，必须要掌握下列基础知识...

1.半导体究竟是什么呢？

半导体是人们将物质按电学性质进行分类时所赋予的一个名称。我们通常把导电性能介于导体和绝缘体之间的物质成为半导体。常见的半导体有硅，锗，砷化镓，磷化铟，氮化镓，碳化硅等等。

2.为何半导体材料要选择硅?

半导体工业约在1950年开始发展, 以锗材料为主, 但1960年代后硅就取代了锗的地位.

硅(Si)可从地壳中最丰富的元素(SiO2)纯化提炼.热製程中容易生成SiO2, 为一强且稳定的介电层.

硅的氧化物不溶于水.

硅拥有较大的能隙, 能承受较高温度及较大杂质掺杂范围.

硅的崩溃电压比较高.

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3.集成电路（IC）制造流程

4.集成电路（IC）产品分类

4.集成电路（IC）发展史

1947年圣诞前夕, AT&T 的 Bell 实验室的 John Bardeen 及 Walter Brattain 展示第一个由锗所製成的点接触式电晶体. 当电流讯号施加于锗晶体接点, 输出功率会大于输入功率. 并于1948年公诸于世.

1949年 William Shockley 发表双载子电晶体运作理论. 并预测接面式双载子电晶体(BJT)将出现.

1950年第一个单晶锗电晶体生产, 并取代电子产品中的真空管.

1952年Gordon Teal发表第一个单晶硅电晶体.

1955年 Shockley 在旧金山南方成立 Shockley Semiconductor Lab. 带动硅谷的成立.

1956年 Shockley, Bardeen, Brattain 共同获颁诺贝尔物理奖.

1957年, Gordon Moore 和 Robert Noyce 离开 Shockley 公司, 成立 Fairchild Semiconductor 公司.

1958年积体电路时代来临 (整个五O年代为分离式IC元件的天下).

1966年, Gordon 和 Robert 离开 Fairchild 并创立 Intel (浓缩Integrated electronics).

图片来源：中印云端

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