半导体材料课件ppt

2020年半导体材料行业分析报告

2020年半导体材料行业分析报告 2020年12月

目录 一、半导体硅片规模持续扩大，国内企业加速追赶 (6) 1、半导体硅片市场规模持续扩大 (6) （1）半导体硅片处于产业链上游，发挥着重要的行业基础支撑作用 (6) （2）全球半导体硅片小幅波动，近来行业回暖后趋向稳态 (8) （3）受益下游应用需求拉动，中国半导体硅片行业市场规模持续扩大 (8) 2、境外企业垄断，国内企业加快追赶世界水平 (9) （1）半导体硅片行业壁垒高，长期被境外先进企业垄断 (9) （2）国内企业加大研发与投资，努力追赶世界先进水平 (10) 3、受益企业：立昂微 (10) 二、湿电子化学品集中度高，替代空间较大 (11) 1、湿电子化学品市场发展迅速，集中度较高 (11) 2、受益企业：晶瑞股份 (14) 三、特种气体国内空间巨大，国产替代大势所趋 (14) 1、特种气体市场增长迅速 (14) （1）半导体领域对特种气体的需求最大 (15) （2）电子气体分为电子特种气体和电子大宗气体 (16) （3）全球工业气体市场近年来呈现稳步增长的态势 (17) （4）我国人均工业用气水平较低，预计未来仍将保持两位数以上增长 (17) （5）特种气体市场规模发展迅速，预计未来仍将高速增长，空间广阔 (18) （6）电子气体是仅次于大硅片的第二大市场需求半导体材料 (19) （7）下游产业技术快速更迭，对特种气体产品技术要求持续提高 (19) 2、市场集中度较高，寡头垄断明显 (20) （1）特种气体市场具有较高的技术、客户认证、资金壁垒 (20) （2）较高的壁垒导致全球竞争格局高度集中 (21)

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代，并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。 一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势 1.硅单晶材料 硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路，其中有90％到95％都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展，还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的，它用石墨作为加热器。所以，来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染，使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染，随着硅单晶直径的增大，长度的加长，它的分布也变得不均匀；这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀，会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧，在器件和电路的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，它有着很好的应用前景。当然还有以硅材料为基础的SOI材料，也就是半导体/氧化物/绝缘体之意，这种材料在空间得到了广泛的应用。总之，从提高集成电路的成品率，降低成本来看的话，增大硅单晶的直径，仍然是一个大趋势；因为，只有材料的直径增大，电路的成本才会下降。我们知道硅技术有个摩尔定律，每隔18个月它的集成度就翻一番，它的价格就掉一半，价格下降是同硅的直径的增大密切相关的。在一个大圆片上跟一个小圆片上，工艺加工条件相同，但出的芯片数量则不同；所以说，增大硅的直径，仍然是硅单晶材料发展的一个大趋势。那我们从提高硅的

半导体材料行业全景分析(1)--市场空间

半导体材料投资地图 光刻胶湿制程化学品 硅片靶材CMP抛光材料电子特气光掩膜113.8亿美元13.7亿美元20.1亿美元17.3亿美元16.1亿美元42.7亿美元40.4亿美元

沪硅产业硅片沪硅产业是中国大陆规模最大的半导体硅片企业之一，在中国大陆率先实现300mm半导体硅片规模化销售。主要产品为提供的产品类型涵盖300mm抛光片及外延片、200mm及以下抛光片、外延片及SOI硅片，在特殊硅基材料SOI硅片领域具有较强的竞争力。客户包括台积电、中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、华润微等。 半导体材料投资地图 CMP抛光材料鼎龙股份是国产CMP抛光垫领域的龙头企业，主要产品包括用于半导体晶圆的打磨和抛光过程的化学机械CMP抛光垫、清洗液和用于柔性面板显示产业的基材PI浆料，以及打印复印通用耗材，产品销往欧美、日韩、东南亚市场，拥有包括众多世界五百强在内的国内外知名大企业。公司2019年CMP材料客户拓展顺利，未来有望带来业绩增量。 鼎龙股份 安集科技CMP抛光材料安集科技主营产品为抛光液和光刻胶去除剂，客户包括中国大陆的中芯国际、长江存储、华虹宏力、华润微电子和中国台湾的台积电等。公司光刻胶去除剂具有国内领先技术水平；机械抛光液已在130-28nm技术节点实现规模化销售，14nm技术节点产品已进入客户认证阶段，10-7nm技术节点产品正在研发中。 靶材有研新材是国内规模最大、材料种类最齐全的高端电子信息用材料研发制造商，其核心业务为高纯金属材料/靶材业务和稀土业务，产品广泛应用于半导体、平板显示、太阳能等领域。公司技术实力雄厚，在高纯金属材料领域，已实现从高纯金属材料到靶材生产的一体化模式，靶材客户覆盖中芯国际、大连Intel、TSMC、UMC、北方华创等多家高端客户。 有研新材 江丰电子靶材主要产品为各种高纯溅射靶材，包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等，产品广泛应用于半导体、平板显示、太阳能等领域。目前，公司的超高纯金属溅射靶材产品在全球先端7nm FinFET(FF+)技术超大规模集成电路制造领域批量应用，成功参与电子材料领域的国际市场竞争。 公司主要从事掩膜版的研发、设计、生产和销售业务，产品根据基板材质的不同主要可分为石英掩膜版、

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs 等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构

的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，

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

半导体制造行业产业链研究报告

半导体制造行业产业链 研究报告 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

半导体制造行业研究报告2017 1 对半导体制造设备行业的整体研究 通过对参加这次展会厂商的总体范围的了解，对半导体制造产业链的总体情况有了基本的认识，半导体制造涉及以下几个相关的细分行业。 晶圆加工设备 在半导体制造中专为晶圆加工的工序提供设备及相关服务的供应商，包括光刻设备、测量与检测设备、沉积设备、刻蚀设备、化学机械抛光(CMP)、清洗设备、热处理设备、离子注入设备等。 厂房设备 包括工厂自动化、工厂设施、电子气体和化学品输送系统、大宗气体输送系统等。晶圆加工材料 在半导体制造中提供原材料和相关服务的供应商，包括多晶硅、硅晶片、光掩膜、电子气体及化学、光阻材料和附属材料、CMP 料浆、低 K 材料等。 测试封装设备 在半导体测试和封装过程中提供设备及其他相关服务的供应商。主要涉及晶圆制程的后道工序，就是将制成的薄片“成品”加工为独立完整的集成电路。包括切割工具及材料、自动测试设备、探针卡、封装材料、引线键合、倒装片封装、烧焊测试、晶圆封装材料等。 测试封装材料 在半导体测试和封装过程中提供材料和相关服务的供应商，包括悍线、层压基板、引线框架、塑封料、贴片胶、上料板等。 子系统、零部件和间接耗材 为设备和系统制造提供子系统、零部件、间接材料及相关服务的厂商，包括质量流量控制、分流系统、石英、石墨和炭化硅等。 2 对电子气体和化学品输送系统行业的详细研究

电子气体和化学品输送系统涉及上游的电子气体产品提供商，半导体行业用阀门管件提供商，常规阀门管件提供商，气体供应设备提供商，气体输送系统设计、施工单位以及下游的后处理设备厂商。 电子气体 电子气体在半导体器件的生产过程中起着非常重要的作用，几乎每一步、每一个生产环节都离不开电子气体，并且电子气体的质量在很大程度上决定了半导体器件性能的好坏。 电子气体的纯度是一个非常重要的指标，其纯度每提高一个数量级,都会极大地推动半导体器件质的飞跃。同时，电子气体纯度也是区分气体厂商技术水平和生产能力的一个重要考量指标。 目前主要的气体产品公司多为欧美公司在中国的分公司，主要有法国液化空气公司，美国普莱克斯，德国林德公司，美国空气产品公司等。国内的品牌有苏州金宏气体，广东华特气体等。 半导体阀门管件 半导体阀门管件是气体输送系统和设备中重要的原材料，阀门管件的性能和质量水平也直接影响着气体输送系统的送气能力和运行稳定性，也会影响半导体产品的质量和性能。严重的情况下，一个阀门出现质量问题可能造成严重的生产事故。 半导体阀门管件的重要性也体现在其成本上，目前阀门管件等原材料的成本占据了气体输送系统和设备的大部分成本，但是，目前绝大部分供应要依赖进口品牌，并且是供不应求（货期较长），这造成了目前系统和设备厂商的运营成本居高不下。 此领域知名的厂商有APTECH,TESCOM,PARKER,SWAGELOK,KITZ，Valex等，但都为进口品牌，价格贵，交货期长（目前一般要2个月以上）。国产品牌目前主要的问题是半导体阀门管件产品种类少，并且产品并不成熟。通过和杰瑞，赛洛克等厂商的交流，了解到目前这些国内厂家公司规模多在一百人左右，新产品的研发能力和研发投入都十分有限，很难在短期内保质保量的供应市场上需求的半导体阀门管件。这也预示着电子气体输送系统和设备厂商在很长一段时间内还是要依赖进口品牌提供相应的材料，这种现状就要求系统和设备厂商有更好的成本和交货周期的管控能力，甚至在承接项目时做好提高其成本预算和延长交货期的准备。

(完整版)半导体材料及特性

地球的矿藏多半是化合物，所以最早得到利用的半导体材料都是化合物,例如方铅矿(PbS)很早就用于无线电检波，氧化亚铜(Cu2O)用作固体整流器，闪锌矿(ZnS)是熟知的固体发光材料，碳化硅(SiC)的整流检波作用也较早被利用。硒(Se)是最早发现并被利用的元素半导体，曾是固体整流器和光电池的重要材料。元素半导体锗（Ge）放大作用的发现开辟了半导体历史新的一页，从此电子设备开始实现晶体管化。中国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度(99.999999％～99.9999999％) 的锗开始的。采用元素半导体硅（Si）以后，不仅使晶体管的类型和品种增加、性能提高，而且迎来了大规模和超大规模集成电路的时代。以砷化镓(GaAs)为代表的Ⅲ－Ⅴ族化合物的发现促进了微波器件和光电器件的迅速发展。 半导体材料可按化学组成来分，再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。 元素半导体：在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布着11种具有半导性的元素，下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、Te具有半导性；Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解，所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属，半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se 3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。 无机化合物半导体： 四元系等。二元系包括：①Ⅳ-Ⅳ族:SiC 和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。②Ⅲ -Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In 和V族元素P、As、Sb组成，典型的代表 为GaAs。它们都具有闪锌矿结构,它们在 应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前 途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和 Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物，是一 些重要的光电材料。ZnS、CdTe、HgTe具 有闪锌矿结构。④Ⅰ－Ⅶ族：Ⅰ族元素C u、Ag、Au和Ⅶ族元素Cl、Br、I形成的 化合物，其中CuBr、CuI具有闪锌矿结构。 半导体材料 ⑤Ⅴ-Ⅵ族：Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族

半导体材料发展史

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。

2020年半导体材料深度报告

2020年半导体材料行业深度报告 一、为什么看好半导体材料投资机会 目前，新冠肺炎疫情正在全球蔓延。欧美、日本以及韩国等国家正经受疫情爆发的考验，而我们国内由于得到国家的强力控制，目前疫情已初步得到控制。国外疫情的爆发，将对半导体行业的格局造成一定影响，特别是日本及欧美疫情的加剧，将影响半导体材料供给。而国内疫情由于得到良好的控制，并且在一些半导体材料的细分领域，国内的公司已实现部分国产替代，在供给方面我们先发优势，解晶圆代工厂燃眉之急。 据中证报消息，国家大基金二期三月底可以开始实质投资。国家大基金是半导体行业风向标，国家大基金二期将更加注重对半导体材料及设备的投资。大基金二期以半导体产业链最上游的材料及设备为着力点，推动整个半导体行业的发展，加速国产替代的进程，国内半导体材料公司将迎来黄金发展期。 （一）欧美及日本疫情加剧半导体材料供给或将受限 截至 3 月 14 日 14：30 分，海外新冠肺炎确诊病例累计确诊 64617 例，较上日增加 10393 例，累计死亡2236 例。海外疫情正处于爆发期，特别

是意大利、日本、美国、德国、法国及韩国等国家，新冠疫情正愈演愈烈。 1、在全球半导体材料领域，日本占据绝对主导地位。去年日韩贸易战中，日本限制含氟聚酰亚胺、光刻胶，以及高纯度氟化氢这三种材料的对韩出口，引起了整个半导体领域的震动。在2019 年前 5 个月，日本生产的半导体材料占全球产量的52%。同期，韩国从日本进口的光刻胶价值就达到 1.1 亿美元。据韩国贸易协会报告显示，韩国半导体和显示器行业在氟聚酰亚胺、光刻胶及高纯度氟化氢对日本依赖度分别为 91.9%、43.9%及 93.7%。 在半导体制造过程包含的19 种核心材料中，日本市占率超过 50%份额的材料就占到了 14 种，在全球半导体材料领域处于绝对领先地位。 2、欧美及日本疫情的加剧，将影响全球半导体材料的供给。目前虽然没有欧美及日本半导体公司受疫情影响的官方报道，但我们认为疫情必将影响这些地区半导体公司的经营情况。在疫情影响下，韩国的三星、SK 海力士等半导体公司多次停产隔离，国内的众多公司也延迟复工。因此，这些处于疫情爆发期国家的公司也必将受疫情影响。当地时间13 日下午 3 点30 分，美国总统特朗普已宣布进入“国家紧急状态”以应对新冠肺炎疫情。

半导体材料的历史现状及研究进展(精)

半导体材料的历史现状及研究进展(精)

半导体材料的研究进展 摘要:随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代,作为信息领域的命脉,光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。半导体材料凭借着自身的性能特点也在迅速地扩大着它的使用领域。本文重点对半导体材料的发展历程、性能、种类和主要的半导体材料进行了讨论,并对半导体硅材料应用概况及其发展趋势作了概述。 关键词:半导体材料、性能、种类、应用概况、发展趋势 一、半导体材料的发展历程 半导体材料从发现到发展,从使用到创新,拥有这一段长久的历史。宰二十世纪初,就曾出现过点接触矿石检波器。1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,是半导体材料开始受到重视。1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究成果的重大突破。50年代末,薄膜生长激素的开发和集成电路的发明,是的微电子技术得到进一步发展。60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体此阿里奥在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功,是的半导体器件的设计与制造从杂志工程发展到能带工程,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化烟等半导体材料成为焦点,用于制作高速高频大功率激发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出超强优越性,被称为IT产业的新发动机。 新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展.以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料.作为第一代半导体材料,硅基半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个计算机产业的飞跃,并广泛应用于信息处理、自动控制等领域,对人类社会的发展起了极大的促进作用.硅基半导体材料虽然在微电子领域得到广泛应用,但硅材料本身间接能带结构的特点限制了其在光电子领域的应用.随着以光通

半导体材料有哪些

半导体材料有哪些 半导体材料（semiconductor material）是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。 自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围（上限按谢嘉奎《电子线路》取值，还有取其1/10或10倍的；因角标不可用，暂用当前描述）。在一般情况下，半导体电导率随温度的升高而升高，这与金属导体恰好相反。 凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。反映半导体半导体材料内在基本性质的却是各种外界因素如光、热、磁、电等作用于半导体而引起的物理效应和现象，这些可统称为半导体材料的半导体性质。构成固态电子器件的基体材料绝大多数是半导体，正是这些半导体材料的各种半导体性质赋予各种不同类型半导体器件以不同的功能和特性。 什么是半导体材料_常见半导体材料有哪些 半导体的基本化学特征在于原子间存在饱和的共价键。作为共价键特征的典型是在晶格结构上表现为四面体结构，所以典型的半导体材料具有金刚石或闪锌矿（ZnS）的结构。由于地球的矿藏多半是化合物，所以最早得到利用的半导体材料都是化合物，例如方铅矿（PbS）很早就用于无线电检波，氧化亚铜（Cu2O）用作固体整流器，闪锌矿（ZnS）是熟知的固体发光材料，碳化硅（SiC）的整流检波作用也较早被利用。 硒（Se）是最早发现并被利用的元素半导体，曾是固体整流器和光电池的重要材料。元素半导体锗（Ge）放大作用的发现开辟了半导体历史新的一页，从此电子设备开始实现晶体管化。中国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度（99.999999%～ 99.9999999%）的锗开始的。采用元素半导体硅（Si）以后，不仅使晶体管的类型和品种

半导体材料发展情况

1、硅材料 从提高硅集成电路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ - Si）单晶的直 径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si 发展的总趋势。目前直径为8 英寸（200mm ）的Si 单晶已实现大规模工业生产，基于直径为12英寸（300mm ）硅片的集成电路（IC‘s）技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm , 0.18阿工艺的硅ULSI生产线已经投入生产，300mm , 0.13阿工艺生产线也将在2003年完成评估。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功，直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。 从进一步提高硅IC‘S 的速度和集成度看，研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外，SOI 材料，包括智能剥离（Smart cut ）和SIMOX材料等也发展很快。目前，直径8英寸的硅外延片和SOI 材料已研制成功，更大尺寸的片材也在开发中。 理论分析指出30nm 左右将是硅MOS 集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题，更重要的是将受硅、SiO2 自身性质的限制。尽管人们正在积极寻找高K 介电绝缘材料（如用Si3N4等来替代SiO2 ），低K介电互连材料，用Cu代替Al 引线以及采用系统集成芯片技术等来提高ULSI 的集成度、运算速度和功能，但硅将最终难以满足人类不断的对更大信息量需求。为此，人们除寻求基于全新原理的量子计算和DNA 生物计算等之外，还把目光放在以GaAs、InP 为基的化合物半导体材料，特别是二维超晶格、量子阱，一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GeSi 合金材料等，这也是目前半导体材料研发的重点。 2、GaAs 和InP 单晶材料

2019年半导体材料行业深度报告

2019年半导体材料行业深度报告 导语 在整个半导体产业链中，半导体材料处于产业链上游，是整个半导体行业的重要支撑。在集成电路芯片制造过程中，每一个步骤都需要用到相应的材料，如光刻过程需要用到光刻胶、掩膜版，硅片清洗过程需要用的各种湿化学品，化学机械平坦化过程需要用的抛光液和抛光垫等，都属于半导体材料。 1. 为什么看好半导体材料投资机会 目前，新冠肺炎疫情正在全球蔓延。欧美、日本以及韩国等国家正经受疫情爆发的考验，而我们国内由于得到国家的强力控制，目前疫情已初步得到控制。国外疫情的爆发，将对半导体行业的格局造成一定影响，特别是日本及欧美疫情的加剧，将影响半导体材料供给。而国内疫情由于得到良好的控制，并且在一些半导体材料的细分领域，国内的公司已实现部分国产替代，在供给方面我们先发优势，解晶圆代工厂燃眉之急。 据中证报消息，国家大基金二期三月底可以开始实质投资。国家大基金是半导体行业风向标，国家大基金二期将更加注重对半导体材料及设备的投资。大基金二期以半导体产业链最上游的材料及设备为着力点，推动整个

半导体行业的发展，加速国产替代的进程，国内半导体材料公司将迎来黄金发展期。 1.1 欧美及日本疫情加剧半导体材料供给或将受限 截至3 月14 日14：30 分，海外新冠肺炎确诊病例累计确诊64617 例，较上日增加10393 例，累计死亡2236 例。海外疫情正处于爆发期，特别是意大利、日本、美国、德国、法国及韩国等国家，新冠疫情正愈演愈烈。 在全球半导体材料领域，日本占据绝对主导地位。去年日韩贸易战中，日本限制含氟聚酰亚胺、光刻胶，以及高纯度氟化氢这三种材料的对韩出口，引起了整个半导体领域的震动。在2019 年前5 个月，日本生产的半导体材料占全球产量的52%。同期，韩国从日本进口的光刻胶价值就达到1.1 亿美元。据韩国贸易协会报告显示，韩国半导体和显示器行业在氟聚酰亚胺、光刻胶及高纯度氟化氢对日本依赖度分别为91.9%、43.9%及93.7%。 在半导体制造过程包含的19 种核心材料中，日本市占率超过50%份额的材料就占到了14 种，在全球半导体材料领域处于绝对领先地位。 欧美及日本疫情的加剧，将影响全球半导体材料的供给。目前虽然没有欧美及日本半导体公司受疫情影响的官方报道，但我们认为疫情必将影响这些地区半导体公司的经营情况。在疫情影响下，韩国的三星、SK 海力士等半导体公司多次停产隔离，国内的众多公司也延迟复工。因此，这些处

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。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

半导体材料的发展

半导体材料的发展文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

一，半导体材料（semiconductor material） 引言 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电阻率在10（U-3）～10（U-9）欧姆/厘米范围内。半导体材料的电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电导率。正是利用半导体材料的这些性质，才制造出功能多样的半导体器件。半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体技术的发展有极大的影响。半导体材料按化学成分和内部结构，大致可分为以下几类。1.元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等。50年代，锗在半导体中占主导地位，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增导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。2.化合物半导体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、磷化铟、锑化铟、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等。其中砷化镓是制造微波器件和集成电的重要材料。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。3.无定形半导体材料用作半导体的玻璃是一种非晶体无定形半导体材料，分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种。这类材料具有良好的开关和记忆特性和很强的抗辐射能力，主要用来制造阈值开关、记忆开关和固体显示器件。4.有机增导体材料已知的有机半导体材料有几十

未来5年中国半导体材料行业发展预测分析

未来5年中国半导体材料行业发展预测分析 2018-2022年中国半导体材料行业影响因素分析 一、有利因素 （一）资金扶持及政策驱动 近年，随着《国家集成电路产业发展推进纲要》的颁布实施，集成电路、半导体产业发展上升为国家战略，各地发展集成电路的热情高涨，上海、南京、安徽、福建、重庆和成都等地纷纷推出集成电路产业发展基金，为产业发展助力并提供资金支持。 2016年11月-12月，国务院相继发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》及《“十三五”国家信息化规划》、国家发改委联合工信部发布《信息产业发展指南》等一系列政策，旨在推动产业能力实现快速跃升，大力推进集成电路创新突破，着力提升集成电路设计水平、建成技术先进且安全可靠的集成电路产业体系；2017年4月，科技部发布《国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划》，不断优化产业结构，推进集成电路及专用装备关键核心技术突破和应用；“十三五”期间，科技部制定的《“十三五”材料领域科技创新专项规划》也在战略性电子材料发展方向对第三代半导体材料技术进行了系统布局，在新材料技术发展方面，重点发展战略性电子材料、先进结构与复合材料、新型功能与智能材料，满足战略性新兴产业的发展需求。 （二）部分关键技术突破加快 在大规模集成电路制造装备、成套工艺专项以及相关产业政策的推动下，近年来我国半导体设备产业取得较快进步，部分关键设备从无到有，实现了与国际先进技术水平的同步发展。同时，部分国产设备进入大生产线，在产业化进程上取得突破。结合半导体细分领域的技术水平、全球竞争力，以及国产化进度等方面来看，我国在靶材、封装基板、CMP抛光材料等方面，部分产品技术标准已经达到了全球一流水平，本土产线已实现中大批量供货；在硅片、电子气体、化合物半导体、掩模版等方面，个别产品技术标准达已经到全球一流水平，本土产线也已实现小批量供货。 （三）产能转移带动半导体材料需求扩大 近年来我国在芯片制程技术和高端电子产品等方面不断发展，半导体大硅片国产需求迫切。然而，中国芯片自给率并不高，国内芯片发展同美国、日本、韩国等国家相比依然存在着较大的差距，中国半导体市场当前已成为全球增长引擎，下游半导体行业未来3年全球产能转移的趋势已然明确，本土的制造、封测、设计环节的产业规模全球占比也将迅速提升，带动着上游材料需求的迅速扩大。同时，随着近年一系列政策落地实施，半导体成为国家战略，国产替代进入黄金时代，国家集成电路产业投资基金开始运作，中国集成电路产业保持了高速增长，政府的政策支持在集成电路产业发展中起到了决定性的作用。在政策与需求扩增的双重推动作用下，本土半导体材料需求不断扩大，市场发展为半导体支撑材料业带来了前所未有的发展机遇。 二、不利因素 （一）行业起步晚，基础不足 一方面，由于我国半导体行业起步较晚，而半导体产业投入成本又相对高，受到资金及技术等多方面因素的约束限制，我国在半导体行业的早起投入不足，因此，较美国、韩国、日本等国家而言，中国的半导体行业基础不足，相关产业发展水平亦相对落后，与上述国家存在较大差距。另一方面，半导体产业是高技术行业，缺少高端集成电路人才，在晶圆长制造工

半导体材料发展简史

半导体材料的发展简史 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。然而，一些不具有长程有序的无定形固体（非晶体）也具有明显的半导体特征。非晶半导体的种类繁多，大体上也可按晶态物质的归类方法来分类。从目前研究的深度来看，颇有实用价值的非晶半导体材料首推氢化非晶硅（α－SiH）及其合金材料（α－SiC:H、α－SiN:H），可以用于低成本太阳能电池和静电光敏感材料。非晶Se（α－Se）、硫系玻璃及氧化物玻璃等非晶半导体在传感器、开关电路及信息存储方面也有广泛的应用前景。 四是有机半导体，例如芳香族有机化合物就具有典型的半导体特征。有机半导体的电导特性研究可能对生物体内的基本物理过程研究起着重大推动作用，是半导体研究的一个热门领域，其中有机发光二极管（OLED）的研究尤其受到人们的重视。 半导体材料有重要的战略地位，上世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了革命；上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，必将深刻地着世界的、格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式。 常用的半导体材料分为元素半导体和化合物半导体。元素半导体是由单一元素制成的半导体材料。主要有硅、锗、硒等，以硅、锗应用最广。化合物半导体