半导体材料发展史
中国半导体的发展历史
中国半导体的发展历史中国半导体发展可以大致分成四个阶段：萌芽期（1956 - 1965），稳步发展期（1966 - 1978），缓滞-复苏期（1978 - 2000）以及大发展时期（2000 –至今）。
萌芽期阶段（1956 - 1965）：1956年中央提出了“向科学进军”的口号，周总理亲自制定了1956 –1967年这12年的科学技术发展远景规划，把半导体、计算机、自动化和电子学这四个在国际上发展迅速而国内急需发展的高新技术列为四大紧急措施。
在此背景下，中科院半导体于1957年11月成功拉制成第一根锗单晶，并与1958年成功研制第一只锗晶体管。
锗晶体管半导体晶体管的成功研制，促成了我国晶体管计算机和晶体管收音机的诞生，在国内产生了很大的影响，那时候的收音机被叫做半导体的原因就在这里。
1958年，中国第一个半导体器件生产厂诞生，代号“109”，它就是后来中科院微电子研究所的前身。
同样是1958年，天津109厂的科研人员借助研制锗单晶的经验，自行研制了硅单晶并进行了设备调试，经过反复试验，并在7月，成功拉制成我国第一根硅单晶，成为当时继美苏之后第三个拉制出单晶硅的国家。
在此基础上，研究人员提高材料质量和改进技术工艺，并于1959年实现了硅单晶的实用化。
单晶硅随着研究的深入，我国逐步在外延工艺，光刻技术等领域取得了进展，并于1963年制造出国产硅平面型晶体管。
这些技术的成功，打下了我国硅集成电路研究的基础。
稳步发展期（1966 - 1978）到了1966年，10年风波开始。
我国工农业发展陷入大规模停滞，但我国半导体工业建设并未停下脚步。
1968年，北京组建国营东光电工厂（878厂），上海组建无线电十九厂，形成当时中国集成电路产业中的南北两强格局。
1968年，国防科委在四川永川县，成立固体电路研究所（即永川半导体研究所，现中电24所），是中国唯一的模拟集成电路研究所。
同年，上海无线电十四厂首次制成PMOS电路。
中国 半导体发展史
中国半导体的发展史可以大致划分为以下几个阶段：
20世纪50年代：中国开始自主培养半导体科技人才，创办了第一个五校联合半导体专业，并在1957年拉出了锗单晶，研制出锗晶体管。
20世纪60年代：中国研制出硅外延工艺、硅基晶体管和TTL电路产品，这标志着中国已经能够制作小规模集成电路。
20世纪70年代：中国开始建设集成电路工厂，并研制成功1000万次大型电子计算机。
20世纪80年代中期：中国制定了“531战略”，即“普及5微米技术，研发3微米技术，攻关1微米技术”，诞生了无锡华晶等半导体企业。
1990年9月：电子工业部决定启动“908工程”，目标是建成一条6英寸、0.8~1.2微米的芯片生产线。
但由于国外已沿着摩尔定律的路径实现了好几代的进步，所以华晶项目一投产即落后，产量也仅有800片，亏损相当严重。
1995年：提出以100亿元实施“909工程”，建设一条8英寸晶圆、0.5微米制程工艺的集成电路生产线，但面临国外的技术封锁。
1997年7月：华虹集团与NEC合资组建了上海华虹NEC电子有限公司，负责承担“909工程”的项目建设。
以上是中国半导体的发展史的一些重要事件和阶段。
总的来说，中国半导体产业经历了从自主培养科技人才、研制晶体管到建设集成电路工厂、启动芯片生产线等阶段，不断推动着中国半导体产业的发展。
半导体发展史
半导体发展史可以分为几个阶段。
1.初期阶段：20世纪40年代，科学家发现半导体材料具有较高的电子导电性和较低
的热导率，开始研究半导体器件。
2.发展阶段：50年代，硅和砷化镓半导体晶体管的发明，使得电子器件的性能和尺寸
大大提高，这标志着半导体技术的全面发展。
3.集成电路阶段：60年代，半导体晶体管被集成在一起形成了集成电路，这标志着电
子产品的小型化和高集成度。
4.微处理器阶段：70年代，微处理器的出现，使得电脑和其他电子产品的性能和能力
大大提高。
5.大规模集成电路阶段：80年代，大规模集成电路的发展使得电子产品更加小巧、节
能、高效。
6.现代阶段：进入21世纪以来，随着纳米技术和三维集成电路的发展，半导体技术在
消费电子、通信、计算机、互联网、智能科技等领域得到了进一步提升。
半导体技术的发展历程，使得电子产品的性能和能力不断提高，并对现代科技发展产生了深远的影响。
第一代半导体到第四代半导体发展
第一代半导体到第四代半导体发展半导体技术是现代电子行业中不可或缺的重要组成部分，经历了几代技术演进，从第一代半导体到第四代半导体，取得了令人瞩目的进步。
本文将从历史角度出发，简要探讨各代半导体技术的发展。
第一代半导体第一代半导体主要指的是硅半导体，广泛应用于上世纪中叶的集成电路和微电子元件中。
硅半导体具有稳定性好、成本低等特点，为电子产品的发展提供了坚实的基础。
然而，随着科技的不断进步，硅半导体在某些方面已经达到了局限，例如功耗、速度等方面表现不尽人意。
第二代半导体第二代半导体主要是指化合物半导体，如氮化镓、碲化镉等。
化合物半导体在高频、高功率等方面具有优势，被广泛应用于射频、光电领域。
这种半导体的使用使得电子设备在性能上有了质的飞跃，为通信、雷达等领域的发展提供了有力支持。
第三代半导体第三代半导体是指在二维材料、碳纳米管等新材料领域的开拓和应用。
这些新材料具有特殊的电学、光学等性质，具有巨大的潜力和应用前景。
例如，石墨烯作为一种二维材料，在导电性、透明性等方面表现优异，被认为是未来电子设备中的材料之一。
第四代半导体第四代半导体是指在纳米技术领域的进一步突破。
通过纳米技术的应用，可以实现更小、更快、更节能的半导体器件。
例如，纳米尺度的器件可以大大提高集成度，减小功耗，提高计算速度等。
同时，纳米技术也为新型器件的推出提供了可能，如量子计算、自旋电子器件等。
综上所述，从第一代半导体到第四代半导体的发展历程中，半导体技术不断创新、演变，为电子设备的发展提供了关键支持。
未来，随着技术的不断进步，半导体技术必将迎来更加辉煌的时代。
半导体材料的发展历史及其未来方向
半导体材料的发展历史及其未来方向随着人类科技水平的不断提高，半导体材料正在逐步成为当前最具有前景和发展潜力的领域之一。
已经广泛应用于电子设备、通讯设备、高速计算机等领域。
本文将返回历史，追溯半导体材料的发展过程，并展望其未来的发展方向。
一、半导体材料的起源半导体材料的起源可以追溯到19世纪。
1846年，高斯用铺设在反照板上的纳米铜线制造了一台电报机。
1854年，欧姆发现了“欧姆定律”并验证了导体和半导体的存在。
20世纪初，发明了真空管，它在电子管、放大器、收音机和电视中得到了广泛应用。
在真空管的基础上，一些科学家开始探索一种新型的物质材料，即半导体材料。
1918年，奥地利物理学家夏洛特发现了半导体材料的半导性，但长时间没有被引起重视。
20世纪20年代到30年代初期，数名科学家相继提出了半导体材料的电子结构理论，使得半导体材料逐渐受到重视。
二、半导体材料的发展历程1. 第一阶段：外延生长技术的出现在上世纪五六十年代，人们开始对半导体材料进行大规模研究和开发。
1951年，贝尔实验室研制成功了第一只点接触晶体管，标志着半导体材料应用的开端。
1954年，德国物理学家布朗、冯·帕克和普纳研制成功了第一个硅晶体管，并因此获得了诺贝尔物理学奖。
随着外延生长技术的成熟，半导体材料的应用领域不断拓展，真正开创了半导体时代。
2. 第二阶段：单晶硅的广泛应用1960年代，单晶硅取代了其他半导体材料，成为最常用的元件，还推动了计算机、通讯、电子、防卫等领域的快速发展。
1971年，英特尔公司推出了第一款微处理器，为半导体时代的到来奠定了基础。
1980年代，半导体技术得到进一步发展，从微处理器逐渐拓展到数字信号处理、嵌入式系统、成像和三维显示等应用领域。
3. 第三阶段：新一代半导体材料的涌现20世纪90年代以来，随着半导体材料研究的不断深入，新一代半导体材料不断涌现。
除了传统的硅材料外，出现了大量的新型半导体材料，如碳化硅、氮化硅、磷化镓等。
半导体材料发展史
半导体材料发展史到了19世纪，科学家开始对半导体材料进行系统的研究。
英国科学家迈克尔·法拉第在1820年观察到了半导体材料硒的特殊电学性质，他发现在一定温度下，硒的电导率会随温度的升高而增加。
这一发现后来被称为"法拉第效应"，为后来的半导体研究奠定了基础。
20世纪初，德国物理学家亨利·列兹在石墨中发现了电子晶体管效应，为半导体材料的发展做出了重要贡献。
1930年代，日本物理学家志村正直发现了硅的半导体特性，他成功地制造了第一个硅晶体管。
20世纪50年代是半导体材料的黄金时期，通过合金改性和杂质掺杂等手段，科学家们成功地改变了半导体材料的电学性质。
这一时期，德国科学家卡尔·霍恩巴赫在研究中发现了掺杂磷素的硅具有N型半导体特性，而掺杂硼的硅具有P型半导体的特性。
这一发现奠定了现代半导体器件的基础。
20世纪60年代，发现了克尔效应，这是一种在金属-半导体结构中会出现的现象，进一步拓宽了半导体材料的应用范围。
同时，随着集成电路技术的发展，半导体材料得到了广泛应用。
美国企业Fairchild Semiconductor在1960年代成功地生产出第一个集成电路，这标志着半导体材料进入了集成电路时代。
20世纪70年代以后，半导体材料的发展进一步加速。
随着计算机技术、通信技术等的迅猛发展，对半导体器件的要求也越来越高。
为了满足这些需求，科学家们不断地研发新的半导体材料。
例如，发现了III-IV族半导体材料，如砷化镓、磷化镓等，它们具有更高的电子迁移率和更好的热传导性能，可以用于高速电子器件的制造。
近年来，新型半导体材料的研究也取得了一系列重要的突破。
例如，石墨烯作为一种单层碳原子构成的材料，具有出色的电导率和热传导性能，被誉为“新材料之王”。
此外，III-V族和II-VI族半导体材料、有机半导体材料等也被广泛应用于光电子器件、太阳能电池等领域。
总结起来，半导体材料的发展经历了漫长的历史过程。
世界半导体产业发展历史及
世界半导体产业发展历史及一、起步阶段：20世纪40年代 - 60年代在二战后的起步阶段，半导体产业还处于初级阶段。
1947年，贝尔实验室的研究员肖克利发现了晶体管的原理，这一发现被认为是半导体产业的开端。
接着，贝尔实验室在1954年制造出第一块硅晶体管，随后诞生了第一台晶体管收音机。
这一发现和应用促使了半导体产业的迅速发展。
二、成型阶段：60年代 - 70年代在20世纪60年代，半导体产业进入了成型阶段。
摩尔定律的提出以及集成电路的发明，使得半导体元件的集成度和性能得到了大幅提升。
此时，美国的英特尔公司和日本的东芝公司等开始在半导体产业中崭露头角。
同时，随着计算机的普及，半导体产业也得到了进一步的推动。
三、蓬勃发展阶段：80年代 - 90年代80年代至90年代是半导体产业蓬勃发展的阶段。
此时，计算机技术的快速发展推动了半导体产业的繁荣。
微处理器、存储器等半导体产品的需求大幅增长，促使半导体产业成为世界上最重要的高科技产业之一。
美国硅谷地区成为全球半导体产业的中心，同时亚洲地区的日本、韩国、台湾等也崛起为重要的半导体制造和出口国。
四、全球化竞争阶段：21世纪初至今进入21世纪，全球半导体产业进入了全球化竞争的阶段。
随着中国的崛起和印度等新兴市场的快速发展，亚洲地区逐渐成为全球半导体产业的重要力量。
许多国家纷纷加大对半导体产业的投资力度，希望在这个高附加值产业中获取更多的利益。
同时，新兴技术如人工智能、物联网等的兴起，也为半导体产业带来了新的发展机遇。
总结起来，世界半导体产业经历了起步阶段、成型阶段、蓬勃发展阶段和全球化竞争阶段四个阶段。
从最初的晶体管发明到集成电路的应用，再到全球化竞争的时代，半导体产业发展迅猛，成为推动科技进步和经济发展的重要力量。
未来，随着技术的不断创新和应用领域的扩大，半导体产业有望迎来更加美好的发展前景。
世界半导体产业发展历史及
世界半导体产业发展历史及引言：半导体产业是当今信息技术领域的核心，也是世界经济的重要组成部分。
本文将回顾世界半导体产业的发展历程，并探讨其对社会经济的影响。
一、早期发展阶段20世纪初，半导体领域的研究刚刚起步。
1904年，德国物理学家伯纳德·福斯特利特发现了半导体的导电性质，为半导体研究奠定了基础。
随后的几十年里，科学家们陆续发现了半导体材料的特性，如硅、锗等。
然而，由于技术限制和应用需求的缺乏，半导体产业的发展一度停滞。
二、半导体技术的突破1947年，贝尔实验室的肖克利团队发现了晶体管效应，这是半导体领域的一次重大突破。
晶体管的发明使得电子元件的制造和使用变得更加便捷和可靠，为半导体产业的快速发展打下了基础。
随后，随着集成电路技术的出现，半导体产业进入了快速发展的黄金时期。
三、半导体产业的崛起20世纪60年代，半导体产业开始在全球范围内兴起。
美国、日本和欧洲等地的企业纷纷投入到半导体领域的研发和生产中。
在这一时期，美国的硅谷地区逐渐成为全球半导体产业的中心。
同时，日本的半导体企业也快速崛起，迅速缩小了与美国的差距。
到了20世纪70年代，日本超过了美国，成为全球最大的半导体生产国。
四、半导体产业的全球化20世纪80年代，半导体产业进入了全球化阶段。
美国、日本、韩国、台湾等地的企业开始在全球范围内建立生产基地，并进行技术合作和市场开拓。
随着中国改革开放的推进，中国也逐渐成为全球半导体产业的重要参与者。
中国政府大力支持半导体产业的发展，并出台了一系列政策措施，吸引了大量国际半导体企业的投资。
五、半导体产业的现状与未来当前，全球半导体产业正处于高速发展的阶段。
新一代半导体技术，如量子计算、三维芯片等，正在不断涌现。
同时，人工智能、物联网、5G等新兴技术的快速发展也对半导体产业提出了新的挑战和机遇。
为了应对竞争和提高市场份额，各国半导体企业纷纷加大研发投入，推动技术创新和产业升级。
总结：世界半导体产业经历了从起步阶段到技术突破，再到全球化发展的过程。
半导体材料的发展简史
半导体材料的发展简史半导体的发现实际上可以追溯到很久以前，1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。
这是半导体现象的首次发现。
不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应，(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。
而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。
同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体工业的发展具有极大的影响。
如果按化学成分及内部结构，半导体材料大致可以分为以下几类：一是元素半导体材料，包括锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)、硼(B)等。
20世纪50年代，锗在半导体工业中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到20世纪60年代后期逐渐被硅材料取代。
用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。
因此，硅已成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。
二是化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。
它的种类很多，重要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。
半导体器件的发展历史
半导体器件的发展历史1.早期发展半导体器件的发展始于20世纪早期，最初是为了满足通信和电信行业的需求。
在此阶段，晶体管被广泛应用于无线电和电视设备中。
晶体管是一种基于半导体材料的电子元件，可以放大和控制电流。
2.集成电路的出现20世纪60年代，集成电路的概念出现，使得半导体器件的发展迈出了重要的一步。
集成电路是将多个晶体管和其他电子元件集成在一个芯片上的技术。
这种技术的出现使得电子设备更小巧、更高效，并且降低了成本。
3.微处理器的诞生20世纪70年代，微处理器的诞生进一步推动了半导体器件的发展。
微处理器是一种集成了计算机中央处理器功能的集成电路，它使得个人电脑的出现成为可能。
微处理器的诞生不仅提升了计算机的性能，还促进了数字化技术的快速发展。
4.功能增强和尺寸缩小随着时间的推移，半导体器件不断迭代和改进，功能得到了增强，尺寸也逐渐缩小。
这使得半导体器件能够应用于更广泛的领域，如通信、医疗、汽车等。
同时，尺寸的减小也使得电子设备更加轻便和便携。
5.新技术的出现近年来，随着科技的不断发展，一些新技术如量子计算和太赫兹技术等也被应用到半导体器件中。
这些新技术带来了更高的性能和更多的应用场景，推动了半导体器件的进一步发展。
总结而言，半导体器件的发展经历了多个阶段，从早期的晶体管到现代的微处理器和集成电路。
随着技术的进步，半导体器件不断改进和创新，已成为现代电子设备的核心组成部分。
在未来，随着新技术的不断涌现，半导体器件将继续发展，并在科技领域发挥更重要的作用。
半导体材料的发展历史
半导体材料的发展历史最早的半导体材料可以追溯到1820年，当时德国物理学家兼工程师Thomas J. Seebeck 发现，一些金属的电导率会随温度的变化而变化。
这是半导体材料的第一次探索。
在接下来的几十年里，科学家继续对半导体材料进行研究。
1850年代，霍尔发现了一种现象，后来被称为霍尔效应。
在一个垂直磁场旁边，通过半导体材料的电流会产生一种侧向的电场。
这种现象使得半导体材料具备了一种测量电流的新方法。
20世纪初，晶体管的发明标志着半导体材料的重要突破。
1920年，德国物理学家Walter H. Schottky和华盛顿大学的Horace G. Denhardt 独立地发明并开发了晶体管。
晶体管是一种通过控制电流来开关和放大电流的设备，它在电子学中的应用非常广泛。
晶体管的发明奠定了半导体材料的基础，并在当时被广泛应用于通信和计算机技术中。
然而，真正让半导体材料走向商业化应用的是1947年贝尔实验室的Walter H. Brattain，John Bardeen和William Shockley合作发明了晶体管。
他们的晶体管在实际应用中非常可靠和稳定，引领了半导体材料的革命。
1956年，Texas Instruments公司的杰出工程师Jack S. Kilby首次制造了一块集成电路（IC），这是一个将许多晶体管和其他电子元件集成在一起的芯片。
这一发明使得电子设备变得更小、更轻便，并开创了电子技术的新时代。
1960年代和1970年代，由于微电子技术的飞速发展，半导体材料取得了巨大的进步。
硅材料逐渐成为主流的半导体材料，因为它具有良好的半导体特性，并且易于加工和成本较低。
1965年，英特尔联合创始人Gordon Moore提出了著名的“摩尔定律”，预言每18个月至两年，集成电路中的晶体管数目将会加倍。
这一定律至今仍然适用，推动了半导体技术的快速发展。
20世纪90年代以来，半导体材料的发展主要集中在高性能和微小化方面。
第二代半导体发展史
第二代半导体发展史誉为世界上第4大重要发明的半导体，其重要性不言而喻。
生活中的手机、电视、电脑、汽车等电子产品、设备都与半导体无不相关。
而半导体产业的基础是半导体材料，随着半导体产业的发展,半导体材料也在逐渐发生变化,已经从第一代半导体材料过渡到第三代半导体材料。
第一代半导体是“元素半导体”。
20世纪50年代以来,以硅(Si)、锗(Ge)为代的第一代半导体材料的出现,取代了笨重的电子管,让以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产业的飞跃。
人们最常用的CPU、GPU等产品,都离不开第一代半导体材料的功劳。
可以说是由第一代半导体材料奠定了微电子产业的基础。
然而由于硅材料的带隙较窄、电子迁移率和击穿电场较低等原因,硅材料在光电子领域和高频高功率器件方面的应用受到诸多限制。
因此,以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料开始崭露头角,使半导体材料的应用进入光电子领域,尤其是在红外激光器和高亮度的红光二极管方面，应用于毫米波器件、卫星通讯、移动通讯和GPS导航等领域，与此同时,4G通信设备因为市场需求增量暴涨,也意味着第二代半导体材料为信息产业打下了坚实基础。
在第二代半导体材料的基础上,人们希望半导体元器件具备耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能更强、工作速度更快、工作损耗更低特性,第三代半导体材料也正是基于这些特性而诞生。
第三代半导体材料以碳化硅、氮化镓等为代表，因其具备高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率及抗辐射能力等优异性能，适用于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，可大幅提升能源转换效率，降低系统成本。
在国防、航空航天、新能源汽车、光伏储能等领域有着广泛的应用前景。
进入二十一世纪以来，提高能源效率与降低能源消耗已经成为全球范围内一个非常关键的问题。
硅半导体在功率电子领域的应用已经逐渐接近硅材料的理论极限，最近几年以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体越来越受到大家的关注，其中碳化硅半导体已经开始在多个工业领域得到了广泛应用，国内外厂家也都纷纷投入到碳化硅的研发和生产之中，以碳化硅为主要代表的第三代半导体的春天已然来临。
半导体材料的发展和应用前景
半导体材料的发展和应用前景近年来，半导体技术迅猛发展，成为推动世界科技进步的重要力量。
半导体材料是制造各种电子产品所必需的关键元素，其应用范围广泛，包括电子计算机、通讯设备、显示器和发光二极管等。
本文将从半导体材料的发展历程、现状和未来前景三个方面探讨半导体材料的发展和应用前景。
一、半导体材料发展历程半导体材料的历史可以追溯到早期的矿物晶体和硫化铜。
19世纪末，人们开始系统地研究半导体物理现象，例如光电效应和电导率的依赖关系。
20世纪20年代和30年代，半导体物理学得到了快速发展。
1950年代，贝尔实验室、德州仪器公司、杜邦公司等公司相继研制出硅晶体管。
60年代，半导体技术以惊人的速度发展，第一代大型集成电路IC横空出世。
70年代，发明了第一种光电转换器件：太阳电池。
80年代，半导体材料应用领域进一步拓宽，例如成像器件、CCD摄像器件、LED发光器件等。
二、半导体材料现状如今，半导体材料应用范围广泛，并且不断创新。
由于其运动电荷易受光、电子、声波作用影响等特点，半导体材料制成器件则具有适合电子级操作、高速调制、轻薄短小等优点。
半导体材料可以制成半导体晶体、半导体光电转换器件、半导体二极管和场效应晶体管等各种电子器件，广泛应用于计算机、电子通讯、磁盘存储、交通运输、医疗、能源等众多领域。
例如，计算机芯片中的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和电容器领域中使用的储能单元都采用半导体材料制造。
在电子产品中，半导体材料应用场景更多。
例如，LED发光二极管作为一种可靠、高效、环保、长寿命的照明产业替代品已经展现出巨大的应用前景；高清电子屏采用液晶阵列制成，可以使用半导体材料进行背光；智能手机使用的触控屏幕是由半导体压敏电阻制成的等等。
三、半导体材料未来前景未来，半导体材料在能源领域、新物质领域、信息处理领域和制造业领域等都有广阔的应用前景。
在能源领域中，半导体材料可以用作储能体、储氢体、太阳电池等。
半导体材料发展史
半导体材料发展史20世纪初，半导体材料的研究正处于起步阶段。
1904年，德国科学家高德纳(Gretener)首次通过实验证明导体和绝缘体介于之间存在一类新的材料—半导体。
之后，砷磷化物、硒化铅等半导体材料也陆续发现。
然而，由于当时对于半导体内部相结构和掺杂机理的了解不足，且材料质量较差，半导体材料的应用发展相对较为缓慢。
20世纪40年代，随着科学技术水平的进步，半导体材料的研究和应用取得了重大突破。
1947年，美国贝尔实验室的肖克利(Bardeen)、布拉顿(Brattain)和肖克利(Shockley)通过实验发现了晶体管的效应，由此开启了半导体器件的革命性发展。
此后，多种半导体材料相继被发现，并应用于二极管、晶体管等电子器件中。
硅材料由于其丰富资源、成本低、稳定性高等优点，成为最主要的半导体材料。
在20世纪60年代，半导体材料的研究和应用进入了一个新的阶段。
1960年，美国贝尔实验室的穆尔(Gordon Moore)提出了著名的“穆尔定律”，即芯片上的晶体管数量每18个月翻一番。
这一定律推动着半导体材料的发展，在此背景下，砷化镓材料被第一次用于制造半导体元件，同时也催生了第一个微处理器的诞生。
进入20世纪70年代，半导体材料的研究重点逐渐转向了功能性的半导体材料的开发。
1971年，美国贝尔实验室的加布瑞斯基(Gapruschin)、邓尼(Denney)和Lemel(James D.Lemel)研制出了第一种红外探测器，利用HgCdTe化合物半导体材料制作制成。
此外，氮化镓材料的应用也成为研究的热点，它具有宽带隙、高饱和漂移速度等优点，被广泛应用于蓝光发光二极管和激光器等领域。
到了20世纪80年代，半导体材料逐渐进入集成电路阶段。
1984年，美国IBM公司的潘尼[1]开发出集成电路中用于存储信息的随机存储器(SRAM)，使得集成电路的存储容量大大提高。
同时，砷化镓材料的研究也取得了重要突破，首次在低温下制备出了高质量的砷化镓薄膜。
半导体材料的历史
半导体材料的历史
1．发现半导体特性：1833年，德国物理学家费利克斯·伊曼努尔·霍普夫在对半导体材料的研究中，首次发现了半导体的电学特性，即电导率介于导体和绝缘体之间。
2．光敏效应的发现：1873年，威廉·亨利·佩克雷尔发现了光照对硒的电阻率的影响，这是光敏效应的首次观察。
3．二极管的发明：1906年，美国物理学家李·德福瑞斯和乔治·西蒙斯在实验中发现了砷化镓晶体的半导体性质，首次制造出了硒鼓型二极管。
4．光电效应的研究：1921年，爱因斯坦提出光电效应理论，揭示了光照射对半导体电子能级的影响，奠定了光电子学的理论基础。
5．半导体材料的研究：20世纪上半叶，随着对半导体材料的研究不断深入，人们陆续发现了硅、锗、砷化镓等半导体材料，并探索了它们的电学性质和应用潜力。
6．晶体管的发明：1947年，美国贝尔实验室的威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉丁发明了第一台晶体管，标志着半导体技术的革命性突破。
7．集成电路的诞生：1958年，杰克·基尔比等人在美国德州仪器公司成功制造出了第一块集成电路芯片，开创了现代集成电路技术的先河。
8．微电子工艺的发展：20世纪60年代至70年代，随着微电子工艺的不断发展，人们逐渐实现了对半导体材料的精密加工和微观结构的控制，推动了半导体技术的迅速发展。
9．半导体产业的崛起：20世纪后期至21世纪初，半导体产业迅速发展，成为全球电子信息产业的核心和支柱，推动了信息技术的快速进步和社会经济的发
展。
世界半导体行业发展史
世界半导体行业发展史1、半导体材料的发现与研发半导体的概念可以追溯到19世纪末，当时人们开始研究导体和绝缘体的区别。
随着科技的发展，研究人员逐渐发现了半导体的特性，如热敏性、光敏性等，并开始对其进行研究。
20世纪中期，半导体材料的研究取得了突破性进展，硅和锗等元素被发现并开始被应用于电子工业。
2、晶体管的出现1947年，贝尔实验室的约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利发明了晶体管，这是电子工业历史上的一个里程碑。
晶体管的应用范围非常广泛，包括收音机、电视机、计算机、手机等。
它的发明使得电子设备变得更加便携、高效和小型化。
3、集成电路的发明1958年，德州仪器公司的杰克·基尔比发明了集成电路。
集成电路的出现改变了电子设备的设计方式，将多个电子元件集成到一个小块半导体材料上，大大提高了设备的性能和可靠性，也降低了生产成本。
4、摩尔定律的推进1965年，英特尔公司的戈登·摩尔提出了摩尔定律，预测了半导体行业未来的发展趋势。
根据这个定律，每隔18-24个月，半导体芯片上集成的电子元件数量就会翻一番。
这个定律一直有效，直到现在仍在影响着半导体行业的发展。
5、多元化的应用发展随着半导体技术的发展，半导体应用领域也不断扩大。
在生活方面，半导体应用在各种消费电子产品中，如手机、电视等；在工业方面，半导体应用在各种自动化设备和仪器中，如机器人、数控机床等；在医疗方面，半导体应用在各种医疗设备和器械中，如医学影像设备和植入式医疗设备等。
此外，半导体还在军事、航空航天等领域得到广泛应用。
6、产业整合与转型随着半导体技术的发展和市场需求的不断变化，半导体行业也不断地进行整合和转型。
一方面，由于半导体制造过程复杂，需要大量的资金和技术投入，因此一些有实力的公司开始通过并购和合作来增强自身实力，提高市场份额。
另一方面，由于智能手机、物联网等新兴领域的发展，半导体行业也在不断探索新的应用领域和商业模式，例如基于云计算的半导体设计平台等。
半导体材料的发展历史
半导体材料的发展历史半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体工业的发展具有极大的影响。
如果按化学成分及内部结构，半导体材料大致可以分为以下几类：一是元素半导体材料，包括锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)、硼(B)等。
20世纪50年代，锗在半导体工业中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到20世纪60年代后期逐渐被硅材料取代。
用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。
因此，硅已成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。
二是化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。
它的种类很多，重要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。
其中砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。
由于砷化镓是一种直接带隙的半导体材料，并且具有禁带宽度宽、电子迁移率高的优点，因而砷化镓材料不仅可直接研制光电子器件，如发光二极管、可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器、红外探测器和高效太阳能电池等，而且在微电子方面，以半绝缘砷化镓(Si-GaAs)为基体，用直接离子注入自对准平面工艺研制的砷化镓高速数字电路、微波单片电路、光电集成电路、低噪声及大功率场效应晶体管，具有速度快、频率高、低功耗和抗辐射等特点。
碳化硅由于其抗辐射能力强、耐高温和化学稳定性好，在航天技术领域有着广泛的应用。
氮化镓材料是近十年才成为研究热点，它是一种宽禁带半导体材料（Eg＝3.4eV），具有纤锌矿结构的氮化镓属于直接跃迁型半导体，是制作绿光、蓝光、紫光乃至紫外发光二极管、探测器和激光器的材料。
氮化镓可以与氮化铟（Eg＝1.9eV）、氮化铝（Eg＝6.2eV）形成合金InGaN、AlGaN，这样可以调制禁带宽度，进而调节发光管、激光管等的波长。
三是非晶半导体。
上面介绍的都是具有确定晶格结构的半导体材料，在这些材料中原子排列具有对称性和周期性。
半导体行业发展史
半导体行业发展史半导体行业发展史半导体是一种能够在一定条件下导电的材料，具有导电性能比传统导体如铜铁等差，比绝缘体如玻璃塑料等好。
半导体行业的发展史可以追溯到20世纪初。
最早的半导体器件是所谓的“晶体探测器”，它使用的是硒化银颗粒，用于接收到来的射线。
然而，这种器件并不是太可靠，并且在光线较暗的情况下效果较差。
到了20世纪20年代，德国物理学家朱利叶斯·埃德加·利利恩费尔德发现了半导体的独特性质，并发表了相关的研究。
之后，他还设计了世界上第一台半导体放大器。
这一成果奠定了半导体技术的基础。
在1947年，贝尔实验室的威廉·肖克利与沃尔特·布拉滕发现了半导体材料硅的半导电性质，他们制作了第一块晶体管并成功地进行了放大器的实验。
这一发现被认为是半导体行业的重大突破，也是现代半导体技术的奠基石。
1950年代，硅取代了排名第一的硒化铟，成为主要的半导体材料。
在这个时期，基于硅的晶体管和整流器开始广泛应用于无线电和电子设备中。
1960年代，美国计算机科学家摩尔提出了著名的“摩尔定律”，该定律预测了半导体技术的发展速度。
他指出，每18个月到两年，密度将翻一番，性能将提升一倍。
1970年代，印刷电路板技术的应用，使得大规模集成电路（VLSI）的制造成为可能。
这使得半导体器件逐渐变得更小、更便宜和更强大。
1980年代，个人电脑的兴起引领了半导体行业的进一步发展。
微处理器的应用迅速普及，引发了一轮全球性设备更新的浪潮。
1990年代以来，移动通信和互联网的发展进一步推动了半导体行业的快速成长。
智能手机、平板电脑和其他便携设备的需求不断增长，推动了芯片技术的创新和迭代。
到了21世纪，人工智能、物联网等新兴技术的兴起为半导体行业带来了新的机遇和挑战。
人们对数据处理和存储能力不断提升的需求推动了芯片技术的发展。
总的来说，半导体行业经历了从实验室到商业化的过程，从简单的晶体管到复杂的微处理器的演进。
半导体材料进化史
半导体材料进化史
半导体材料的进化史可以追溯到19世纪。
1833年，英国科学家法拉第发现了硫化银半导体材料，这是人类首次发现半导体现象。
1839年，法国科学家贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，即光生伏特效应。
1874年，德国科学家布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即半导体的整流效应。
同一年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
1873年，英国科学家史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应。
在20世纪初期，匹卡发明了第一个固态电子元件：无线电波侦测器，它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能，来侦测无线电波。
在整流理论方面，萧特基在1939年发表了一篇有关整流理论的重要论文，他认为金属与半导体间有能障的存在。
在能带理论方面，布洛赫定理是将电子波函数加上了周期性的项，首开能带理论的先河。
佩尔斯则提出了微扰理论，解释了能隙的存在。
随着科技的不断发展，半导体材料也在不断地进化和改进。
这些材料在现代电子学和光电子学领域中发挥着至关重要的作用。
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1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。
这是半导体现象的首次发现。
不久， 1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。
在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。
同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应，(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。
而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
前言自从有人类以来，已经过了上百万年的岁月。
社会的进步可以用当时人类使用的器物来代表，从远古的石器时代、到铜器，再进步到铁器时代。
现今，以硅为原料的电子元件产值，则超过了以钢为原料的产值，人类的历史因而正式进入了一个新的时代，也就是硅的时代。
硅所代表的正是半导体元件，包括记忆元件、微处理机、逻辑元件、光电元件与侦测器等等在内，举凡电视、电话、电脑、电冰箱、汽车，这些半导体元件无时无刻都在为我们服务。
硅是地壳中最常见的元素，许多石头的主要成分都是二氧化硅，然而，经过数百道制程做出的积体电路，其价值可达上万美金；把石头变成硅晶片的过程是一项点石成金的成就，也是近代科学的奇蹟！在日本，有人把半导体比喻为工业社会的稻米，是近代社会一日不可或缺的。
在国防上，惟有扎实的电子工业基础，才有强大的国防能力，1991年的波斯湾战争中，美国已经把新一代电子武器发挥得淋漓尽致。
从1970年代以来，美国与日本间发生多次贸易摩擦，但最后在许多项目美国都妥协了，但是为了半导体，双方均不肯轻易让步，最后两国政府慎重其事地签订了协议，足证对此事的重视程度，这是因为半导体工业发展的成败，关系着国家的命脉，不可不慎。
在台湾，半导体工业是新竹科学园区的主要支柱，半导体公司也是最赚钱的企业，台湾如果要成为明日的科技硅岛，半导体工业是我们必经的途径。
半导体的起源在二十世纪的近代科学，特别是量子力学发展知道金属材料拥有良好的导电与导热特性，而陶瓷材料则否，性质出来之前，人们对于四周物体的认识仍然属于较为巨观的瞭解，那时已经介于这两者之间的，就是半导体材料。
英国科学家法拉第(MIChael Faraday，1791~1867)，在电磁学方面拥有许多贡献，但较不为人所知的，则是他在1833年发现的其中一种半导体材料：硫化银，因为它的电阻随着温度上升而降低，当时只觉得这件事有些奇特，并没有激起太大的火花；然而，今天我们已经知道，随着温度的提升，晶格震动越厉害，使得电阻增加，但对半导体而言，温度上升使自由载子的浓度增加，反而有助于导电，这也是半导体一个非常重要的物理性质。
1874年，德国的布劳恩(Ferdinand Braun，1850~1918)，注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关，这就是半导体的整流作用。
但直到1906年，美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard，1877~1956)，才发明了第一个固态电子元件：无线电波侦测器(cat’s whisker)，它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能，来侦测无线电波。
在整流理论方面，德国的萧特基(Walter Schottky，1886~1976)在1939年，于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文，做了许多推论，他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在，其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。
至于现在为大家所接受的整流理论，则是1942年，由索末菲(Arnold Sommerfeld， 1868~1951)的学生贝特(Hans Bethe，1906~ )所发展出来，他提出的就是热电子发射理论(thermionic emission)，这些具有较高能量的电子，可越过能障到达另一边，其理论也与实验结果较为符合。
在半导体领域中，与整流理论同等重要的，就是能带理论。
布洛赫(FelixBLOCh，1905~1983)在这方面做出了重要的贡献，其定理是将电子波函数加上了週期性的项，首开能带理论的先河。
另一方面，德国人佩尔斯(Rudolf Peierls， 1907~ ) 于1929年，则指出一个几乎完全填满的能带，其电特性可以用一些带正电的电荷来解释，这就是电洞概念的滥觞；他后来提出的微扰理论，解释了能隙(Energy gap)存在。
电晶体的发明早在1930与1940年代，使用半导体制作固态放大器的想法就持续不绝；第一个有实验结果的放大器是1938年，由波欧(Robert Pohl， 1884~1976)与赫希(Rudolf Hilsch)所做的，使用的是溴化钾晶体与钨丝做成的闸极，尽管其操作频率只有一赫兹，并无实际用途，却证明了类似真空管的固态三端子元件的实用性。
二次大战后，美国的贝尔实验室(Bell Lab)，决定要进行一个半导体方面的计画，目标自然是想做出固态放大器，它们在1945年7月，成立了固态物理的研究部门，经理正是萧克莱(William Shockley， 1910~1989)与摩根(Stanley Morgan)。
由于使用场效应(field effect)来改变电导的许多实验都失败了，巴丁(John Bardeen，1908~1991)推定是因为半导体具有表面态(surface state)的关系，为了避开表面态的问题，1947年11月17日，巴丁与布莱登(Walter Brattain 1902~1987)在硅表面滴上水滴，用涂了蜡的钨丝与硅接触，再加上一伏特的电压，发现流经接点的电流增加了！但若想得到足够的功率放大，相邻两接触点的距离要接近到千分之二英吋以下。
12月16日，布莱登用一块三角形塑胶，在塑胶角上贴上金箔，然后用刀片切开一条细缝，形成了两个距离很近的电极，其中，加正电压的称为射极(emitter)，负电压的称为集极 (collector)，塑胶下方接触的锗晶体就是基极 (base)，构成第一个点接触电晶体 (point contact transistor)，1947年12月23日，他们更进一步使用点接触电晶体制作出一个语音放大器，该日因而成为电晶体正式发明的重大日子。
另一方面，就在点接触电晶体发明整整一个月后，萧克莱想到使用p-n接面来制作接面电晶体 (junction transistor) 的方法，在萧克莱的构想中，使用半导体两边的n型层来取代点接触电晶体的金属针，藉由调节中间p型层的电压，就能调控电子或电洞的流动，这是一种进步很多的电晶体，也称为双极型电晶体(bipolar transistor)，但以当时的技术，还无法实际制作出来。
电晶体的确是由于科学发明而创造出来的一个新元件，但是工业界在1950年代为了生产电晶体，却碰到许多困难。
1951年，西方电器公司（WesternElectrIC）开始生产商用的锗接点电晶体，1952年4月，西方电器、雷神(Raytheon)、美国无线电(RCA与奇异(GE)等公司，则生产出商用的双极型电晶体。
但直到1954年5月，第一颗以硅做成的电晶体才由美国德州仪器公司(Texas Instruments)开发成功；约在同时，利用气体扩散来把杂质掺入半导体的技术也由贝尔实验室与奇异公司研发出来；在1957年底，各界已制造出六百种以上不同形式的电晶体，使用于包括无线电、收音机、电子计算机甚至助听器等等电子产品。
早期制造出来的电晶体均属于高台式的结构。
1958年，快捷半导体公司 (Fairchild SemIConductor)发展出平面工艺技术(planar technology)，藉着氧化、黄光微影、蚀刻、金属蒸镀等技巧，可以很容易地在硅晶片的同一面制作半导体元件。
1960年，磊晶(epitaxy)技术也由贝尔实验室发展出来了。
至此，半导体工业获得了可以批次(batch)生产的能力，终于站稳脚步，开始快速成长。
积体电路积体电路就是把许多分立元件制作在同一个半导体晶片上所形成的电路，早在1952年，英国的杜默 (Geoffrey W. A. Dummer) 就提出积体电路的构想。
1958年9月12日，德州仪器公司(Texas Instruments)的基尔比 (Jack Kilby， 1923~ )，细心地切了一块锗作为电阻，再用一块pn接面做为电容，制造出一个震荡器的电路，并在1964年获得专利，首度证明了可以在同一块半导体晶片上能包含不同的元件。
1964年，快捷半导体(Fairchild SemIConductor)的诺宜斯(Robert Noyce，1927~1990)，则使用平面工艺方法，即藉着蒸镀金属、微影、蚀刻等方式，解决了积体电路中，不同元件间导线连结的问题。
积体电路的第一个商品是助听器，发表于1963年12月，当时用的仍是双极型电晶体；1970年，通用微电子(General MICroelectronics)与通用仪器公司 (General Instruments)，解决了硅与二氧化硅界面间大量表面态的问题，开发出金氧半电晶体(metal-oxide-semiconductor，MOS)；因为金氧半电晶体比起双极型电晶体，功率较低、集积度高，制程也比较简单，因而成为后来大型积体电路的基本元件。
60年代发展出来的平面工艺，可以把越来越多的金氧半元件放在一块硅晶片上，从1960年的不到十个元件，倍数成长到1980年的十万个，以及1990年约一千万个，这个每年加倍的现象称为莫尔定律(Moore’s law)，是莫尔(Gordon Moore)在1964年的一次演讲中提出的，后来竟成了事实。
超大型积体电路在1970年代，决定半导体工业发展方向的，有两个最重要的因素，那就是半导体记忆体 (semIConductor memory) 与微处理机 (micro processor)。
在微处理机方面，1968年，诺宜斯和莫尔成立了英代尔 (Intel) 公司，不久，葛洛夫 (Andrew Grove) 也加入了，1969年，一个日本计算机公司比吉康 (Busicom) 和英代尔接触，希望英代尔生产一系列计算机晶片，但当时任职于英代尔的霍夫 (Macian E. Hoff) 却设计出一个单一可程式化晶片，1971年11月15日，世界上第一个微处理器4004诞生了，它包括一个四位元的平行加法器、十六个四位元的暂存器、一个储存器 (aCCumulator) 与一个下推堆叠 (push-down stack)，共计约二千三百个电晶体；4004与其他唯读记忆体、移位暂存器与随机存取记忆体，结合成MCS-4微电脑系统；从此之后，各种集积度更高、功能更强的微处理器开始快速发展，对电子业产生巨大影响。