半導體與導體的區別精選(九篇)

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第1篇：半導體與導體的區別范文

——中國半導體照明的出路究竟在哪里

張曉云

關鍵詞：半導體照明 數字化 出路 創新 問題 中國品牌 財政補貼

在光伏產業的問題爆發之后不久，半導體照明又步入今天的尷尬局面。這兩大節能支柱產業為何相繼面臨崩盤，令人深思。產品市場應用空間巨大；用戶就是不買單；這是擺在我們面前的兩個不可否認的事實。問題究竟出在哪里？是政策導向問題？是科技能力問題？還是另有問題？

既有半導體照明，如同一個長不大的“老小孩”，一匹將死的“千里馬”；對這個十歲的“老小孩”，需要做的是斷奶，否則，它永遠也長不大。對這匹將死的“千里馬”不能進補，大補充其量讓它多活幾天，治標不治本，改變不了它死去的必然。

一、溯本求源，敢于真實面對存在問題。

眾所周知，電視機——家喻戶曉，它幾乎與照明一樣不可或缺。在我國電視產品史上經歷過幾次變遷：從黑白電視到彩色電視再到液晶電視；從模擬單功能到數字化多功能。當人們舍棄黑白電視選擇彩色電視時，是痛苦還是幸福？

筆者經歷了，一群人象看露天電影一樣、圍著一臺黑白電視觀看新聞聯播的場景和年代，黑白電視機的過程不可缺少，但它也只能是個過程不會永久持續。這是事物發展的自然規律，是時代進步的要求和象征，不以人們的意志為轉移。

我國半導體照明還處在初級階段，未來的路還很長，現在的產品如同早年的黑白電視一樣，已到可以冠名“既有”的時候了，歷史賦予它的使命已然完成，應允許它光榮謝幕。人們將欣然迎接數字化半導體照明的到來。

不可否認，會有人象當年淘汰黑白電視時一樣，有些眷念和不舍，甚至不解。也不可否認，會給一些生產企業的轉型構成少量損失。但是，這亦屬歷史車輪不可阻擋。

既有半導體照明之弊端主要有兩個方面：（一）產品功能過于單一，無法滿足當今市場多元化的使用需求。就功能而言，它與最古老的白熾燈幾乎沒有區別。（二）生產廠家無門檻，產品魚目混雜，質量參差不齊。產品宣傳與實際品質不符，產品價格偏高，價值與價格不符；總而言之，不符合現時代市場和用戶的價值取向，已喪失了市場和用戶對良好節能產品的親睞。

現代產品的價值，需要從兩個方面體現，一是產品自身的價值，二是產品的應用價值。有如黃金的純度是它的自身價值，黃金制品作用以及它的附加值可以創造的效益，是它的應用價值。由此可見，既有半導體照明產品在這兩點上，均不具備條件，不符合當今時代要求，不符合市場和用戶的價值取向。

二、舍棄是為了進步，從根本上解決問題

半導體光源節能是它具有的先天優點，但不代表半導體照明產品不需要賦有時代性。通過科技元素的投入，擴展照明產品功能，提升產品自身和應用價值，方能排解當前市場瓶頸問題。淘汰既有半導體照明產品如同淘汰黑白電視一樣，是進步、是明智之舉。

我國現已推出的數字化半導體照明系統產品，是將半導體發光材料與數字化、智能化、網絡化等先進技術集結于一身，在達到用戶照明需求水準的基礎上，將照明產品的應用體系、維護體系和管理體系提升到符合人性化需求的高度，其產品的自身價值和應用價值都得以大幅提升。需要著重說明的是，增量成本投入主要是軟件，總體投入并未明顯提高。眾所周知，軟件投入僅前期開發成本略高，后期的應用成本卻極低，且所增功能可提升產品壽命保障系數和設備運行管理效率，大幅降低維護和管理成本，投入和產出的效益比例十分明顯。因此，放棄既有半導體照明，將照明產業推向數字化時代、符合當今科技、經濟和市場發展要求，符合市場及用戶的使用需求，符合自然發展規律；可以從根本上解決既有半導體照明產品存在的自身價值和應用價值問題，以及由此而導致的產業瓶頸問題。

科技部《半導體照明科技發展“十二五”專項規劃》中指出，近年來半導體照明產業發展呈爆發式增長態勢，我國半導體照明技術和產業具備跨越式發展機會，我國半導體照明發展需求明顯。發展以軟件服務為導向的照明系統技術實現方法研究，以軟件服務為導向的照明系統技術與解決方案研究，開展LED創新應用技術研究，開發智能化、網絡化LED照明系統。預期到2015年，建立國家級產業化基地20個，試點示范城市50個，LED照明產品在通用照明市場的份額達到30%，硅基半導體照明、創新應用、智能化照明系統及解決方案開發等達到世界領先水平。

三、樹立半導體照明產品的中國品牌

數字化半導體照明誕生于中國，任何人都不能改變這一事實。目前，雖然數字化半導體照明尚為中國僅有。但是，仍然要重視兩個問題。一是國外先進的技術水平隨時都有可能復制并超越；二是國內還有部分沒有搞清楚狀況的人在試圖阻攔其發展。誰能否認，數字化半導體照明她姓中國；誰又能否認，數字化半導體照明是未來照明產業發展的必然趨勢。因此，樹立數字化半導體照明產品中國品牌，不僅是十分必要而且是當務之急。

由于中央政府的高度重視，同時擁有巨大的市場應用空間，我國半導體照明產業的發展具有得天獨厚的條件。半導體照明產業已歷經十年余，打下了較為堅實的基礎，盡管還存在一些問題，但可以通過品牌樹立的過程中逐步排解。

樹立中國產品品牌形象有利于增強市場競爭力，進一步拓展國際市場；有利于增強民族自信心，樹立半導體照明市場新形象，進一步推動國內市場；有利于促進產業的良性快速發展，打造具有中國特色的照明產品品質。

這項工作需要政府牽頭引導，企業積極參與，制訂品牌打造的規劃，組建真正的專業團隊。從而整合資源集結力量，著實地開展這項工作。形成高水準的符合時代要求的中國半導體照明產業。

四、財政補貼，期待成為數字化半導體照明的畫龍點睛之筆

近期，某機構召開的規格不低的研討會，討論的重點還是半導體照明的市場財政補貼如何分配，現在當務之急要探討的不是，如何給既有半導體照明進補的問題，而是如何按照“規劃”要求交替的問題。

政府出臺的十二五半導體照明“科技”發展政策，不是扶貧政策。財政所給予的補貼，是調整產業發展方向、促進市場規范之用，所要起到的是畫龍點睛的作用，是調味品而不是主食。別總惦記著把那點僅有的味精，占為己有去當主食享用！政策的大標題已說得夠清楚了，是“科技發展”不是“生產發展”！我國的市場經濟是具有中國特色的：政治是導向，經濟是支撐，科技是創新，生產僅僅是個數字。就是這些“盈利型的數字”占據了大部分味精，讓那些不贏利的科技創新餓得要死。

第2篇：半導體與導體的區別范文

關鍵詞：半導體；產品制造方法專利；新產品；同樣的產品

一、我們半導體產業的專利申請現狀

半導體領域，因其產品具有高技術性、高創新性和短周期性等特點，使專利保護成為維護行業利益最重要的手段之一。根據美國湯森路透社（Thomson Reuters）公布的2012年知識產權調查報告，我國在該領域的專利申請數量每年都有穩步增長。這一方面顯示了我國半導體企業在世界競爭中對創新技術的保護意識逐步增加，另一方面，在這些巨大的專利申請量背后隱藏的信息不得不引起我們的警覺和思考。

由于半導體領域的產品具有上述特點，發明專利的申請比重尤為巨大。同時，就筆者所了解的，在電路設計、器件制造和芯片封裝等一系列行業中，design house 和 foundry制造廠的地位不分伯仲，因為產品設計和制造方法的技術創新都可以給半導體領域帶來行業地震，因此產品專利和產品制造方法的專利同樣重要。

但現狀卻是，半導體領域的產品專利備受追逐與重視，相比之下，產品制造方法的專利往往是作為產品專利的附帶申請，除了個別極具創新性的制造方法之外，其余的授權與否并不受到多大的重視。這種現狀的出現也是專利申請人衡量了成本與收益之后做出的一種無奈選擇。那么我們就分析一下這種選擇是如何做出的，以及在現狀之下是否有可改進的期待。

二、產品制造方法專利的專利保護性

所謂產品制造方法的專利，即對一種具體產品制造方法的工藝流程申請的專利。針對半導體芯片制造業，可以理解成在foundry所進行的從襯底和外延的形成，以及利用掩模版進行刻蝕、離子摻雜、擴散和淀積等一系列器件制造的過程。這其中，掩模版個數、溫度控制、離子摻雜過程和方式等都會對半導體器件的可量產性和良率高低產生巨大的影響。因此，如果一種能降低制造成本和簡化工藝流程的制造方法可以獲得專利保護，對企業將會是一道堅強的保護屏障。

此外，產品制造方法專利的專利保護有其特殊性，因為其具有“延伸保護”。根據專利法第十一條：“發明專利權被授予后，除本法另有規定的以外，任何單位和個人未經專利權人許可，不得實施其專利…或者使用其專利方法以及使用、許諾銷售、銷售、進口依照該專利方法直接獲得的產品”。因此，所謂“延伸保護”即保護的不僅是“制造方法”，還有“依照該專利方法直接獲得的產品”。據此，產品制造方法專利的保護范圍應該更廣更受歡迎，但為何又會出現如此的現狀？

三、產品制造方法專利的成本性

我們知道，專利權人可以利用一項專利權，包括對該專利權的獲取、維護和利用。因此，產品制造方法專利的成本最初即包括專利申請和授權之后每年的年費這兩項不低的費用。除此，在對專利權的利用過程中的成本，才是最讓半導體企業無所適從的部分。

當一個產品制造方法專利的專利權人想對一個疑似侵權人提訟時，他必須要考慮且要證明如下問題：按照自己的專利方法直接獲得的產品是否是新產品？被訴侵權人制造的產品與按照自己的專利方法制造的產品是否是同樣的產品？只有證明了這兩個問題，在訴訟中才可以提請舉證責任倒置，即根據專利法第六十一條，要求“制造同樣產品的單位或者個人提供其產品制造方法不同于專利方法的證明”。然而，上述兩個看似簡單的問題，在證明過程中的困難卻是巨大的。

（一）、是否是新產品的制造方法

由于專利法第六十一條只針對的是新產品，因此對于已知產品的具有創新性的制造方法并沒有落入其范圍之內。即對于一個已知產品的新的制造方法，原告專利權人無權提請舉證責任倒置，即需要原告自己證明被訴侵權人實施了與他的專利權相同的專利方法。我們知道，由于foundry生產制造流程和方式的不可公開性，想要取得這些證據無疑是天方夜譚，即便可行，也需要巨大的時間成本和資金成本，這對于一些中小型半導體企業來說，顯然是無法負擔也是不可行的。

對于如何證明按照自己的專利方法所直接獲得的產品是“新產品”，我國專利制度對“新產品”的界定可謂變化多端[1]。其中，就“新產品”針對的是本國市場還是世界市場，北京市高院2001年《專利侵權判定若干問題的意見（試行）》、《新專利法詳解》（2001）以及2008年最高人民法院的答復都做了不同的解釋。直到2009年“專利侵權糾紛的司法解釋”一改以上僅強調“產品”的態度，增加為“產品或者制造產品的技術方案在專利申請日以前為國內外公眾所知的，人民法院應當認定該產品不屬于專利法第六十一條第一款規定的新產品”。對此，針對“新產品”和“新方法”的證明看似簡單了，有利于專利權人，實則背后又有不少的隱患，此將在后面做出討論。

（二）、是否是同樣的產品

在專利權人證明了按照自己的專利方法所直接獲得的產品是“新產品”之后，還要繼續證明“被訴侵權人制造的產品與依照專利方法制造的產品屬于同樣的產品”。此處所涉及到的問題更為繁瑣。首先，“被訴侵權人制造的產品”是其制造的最終產品？還是也包括其制造的中間產品？其次，何為“同樣的產品”？是完全相同？還是大部分相同？再者，司法鑒定的依據是什么？這些都沒有一個明確的法律條文和司法解釋做出限定。而筆者認為，是否是“同樣的產品”并不能一概而論，因其在不同的行業領域，不同產品之間的區別和判斷標準并不是一致的。例如在化學和醫藥領域，不同產品之間的區別可能是由分子量級而論的，而在半導體領域，不同產品之間的區別可能是由其結構和功能綜合判斷，也可能是由微米納米量級上得到的結構不同而論的。因此，作為原告專利權人的半導體企業，尤其是一些中小創新型企業，要去做出一份全面的并且可以被法院接受的證明并取得相關的證據，是非常困難的。

四、對產品制造方法專利相關政策改善的期待

正是由于上述討論的原因，使得大多數半導體企業衡量了成本和收益的前提下，選擇放棄了對產品制造方法專利的重視和利用。但是，專利法第一條即言，制定專利法的目的是為了“鼓勵發明創造，推動發明創造的應用，提高創新能力，促進科學技術進步和經濟社會發展”，因此，為了推進制造方法專利的實施和保護，必須讓可能的專利權人有更多可以期待的價值。

筆者的觀點認為，可以一方面明確規定擴大制造方法專利“延伸保護”的范圍，不必只是限定“依照專利方法直接獲得的產品”，可否參考美國專利法，綜合考慮當該“依照專利方法直接獲得的產品”作為中間產品使用或者作為原材料使用時，在疑似侵權產品的“組分、構成、質量、性能或功能”方面起到的作用，來判斷該疑似侵權產品是否侵權。這樣可以提高制造方法專利的專利權人維權的積極性以及避免故意利用“依照專利方法直接獲得的產品”作為中間產品稍作加工而牟利的情況。進而另一方面，在舉證責任倒置時，被訴侵權人不僅要證明其產品制造方法不同于專利方法， 還要給出由原告證明的對其產品起關鍵作用的“中間產品”不同于“依照專利方法直接獲得的產品”，這樣可以簡化和縮短原告專利權人的維權路徑和鏈條。（作者單位：1.斐成（上海）貿易有限公司；2.上海圖書館上海科學技術情報研究所）

第3篇：半導體與導體的區別范文

降低標簽成本10倍

自世界頭號零售商沃爾瑪宣布大范圍使用RFID和美國軍方宣布軍需物品均使用RFID標簽來進行識別與跟蹤以來，近年RFID技術開始在全球范圍內掀起陣陣，吸引了眾多知名企業參與相關芯片及技術的研究和開發。

目前RFID技術正處于迅速上升的時期，被業界公認為是本世紀十大技術之一，RFID商品標簽也被認為將是今后全球商品交易及物流中采用最廣的技術之一。但RFID標簽的高成本卻制約著這一技術的普及（RFID標簽的成本大約在每枚0.2美元以上）。為了解決這個關鍵問題，RFID標簽設計及制作工作一直在尋找新的途徑。近年來國外已經開始有機RFID標簽技術的研究，并且已經取得了很大的成就。采用有機薄膜晶體管(OTFT)能夠使IC電路制備在便宜的塑料基底上，進行取代硅芯片的方案，最后通過印刷方式進行批量生產。據估計，這種有機RFID標簽的成本將有望降至0.01～0.02美元甚至更低。作為一個低成本的選擇方案，有機RFID將在世界范圍內開辟一個新的市場，與硅片RFID技術相互補充來滿足市場的需求。

可印刷的RFID

有機RFID技術其基本原理同半導體RFID一樣，是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）傳輸特性，實現對識別物體的自動識別。系統一般由兩部分組成，即有機RFID標簽（應答器）和閱讀器（讀頭）。在實際應用中，有機電子標簽附著在被識別的物體上，當帶有有機電子標簽的被識別物品通過其可識讀范圍時，閱讀器自動以無接觸的方式將有機電子標簽中的約定識別信息取出，從而實現自動識別物品或自動收集物品標志信息的功能。有機RFID技術除了具有半導體RFID技術的優點以外，還具有便宜、厚度可以非常薄等特點，可以制成柔性電子標簽，使用時可以隨意粘貼，不受軟硬度及厚度等限制，將來可以廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理、軍事物流等眾多領域。

有機RFID標簽

有機RFID作為一種新事物，是有機半導體和RFID技術相結合的產物。有機RFID標簽的工作原理、結構、功能及頻譜劃分等與無機RFID相比并沒有太大的區別，二者主要的區別在于材料和加工工藝的不同。無機RFID標簽的芯片部分需要通過復雜及昂貴的IC工藝在硅片上制備出來，然后再與天線部分集成在一起構成完整的標簽。而有機RFID標簽則力圖全部通過印刷技術，用金屬和有機物墨水把天線和芯片直接制備在同一襯底上，因為采用了印刷電子技術，有機薄膜晶體管能夠使電路制備在便宜的塑料基底上，通過卷對卷（R2R）印刷技術批量生產有機RFID標簽，這樣制作工藝將得到簡化，成本也將大大地降低。據Nature Materials Commentary雜志報導，全有機的RFID標簽成本將降至每枚0.01～0.02美元。如果有機RFID技術成熟的話，Nature期刊所設想的一種產品可能將大量進入市場: 這種產品將顯示部件、傳感部件和RFID標簽集中于一種商品上。這樣對每件商品，消費者可以直接知道其保鮮度、顏色、溫度等有關質量信息。

有機RFID標簽的結構在組成上與無機RFID標簽并無多大差異。RFID標簽主要由天線、整流器、IC芯片及負載調節器部分組成。讀寫器將要發送的信息，經編碼后載在某一頻率的載波信號上經天線向外發送，進入閱讀器工作區域的電子標簽接收此脈沖信號，卡內芯片中的有關電路對此信號進行調制、解碼、解密，然后對命令請求、密碼、權限等進行判斷。若讀命令，控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息，經加密、編碼、調制后通過卡內天線再發送給閱讀器， 最后閱讀器對接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至中央信息系統進行有關數據處理。因此有機RFID技術的發展還將得益于多項技術的綜合發展。所涉及的關鍵技術大致包括: 有機半導體技術、芯片技術、天線技術、無線收發技術、數據變換與編碼技術、電磁傳播技術等。

RFID標簽按其發射方式可分為反射式和發射式兩種。反射式（通常為無源標簽所采用）將閱讀器發射的高頻信號經過標簽內產生的識別信號調制后，形成的已調信號反射發送到閱讀器中。閱讀器將接收到已調信號，并解調出識別信號進行識別。發射式（通常為有源標簽采用）射頻卡內有高頻載波發生電路，該電路產生高頻載波，并被卡內產生的識別信號調制，調制后的已調信號發送到閱讀器中。

美國的3M公司早在2003年就采用并五苯(Pentacene)等高性能的導電材料制作了儲存信息量為1位，頻率為125KHz的并五苯RFID標簽。電路部分幾乎全部采用有機薄膜晶體管制作而成。有機射頻卡電路是屬于反射式的，7環振蕩器和或非門構成識別信號發生電路，產生振蕩脈沖識別信號，調制閱讀器發出的高頻信號，并反射給閱讀器，閱讀器接收到已調信號，并解調出識別信號進行識別。有機RFID應答器的電路部分包括脈沖識別信號產生電路、緩沖放大電路及射頻信號調制電路。

儲存信息量大的有機RFID標簽則需要加入儲存電路部分。在這方面德國PolyIC已經做出了驚人的成果。成功開發出32和64字節內存的有機RFID產品，除天線部分外，調制電路、儲存電路和邏輯控制電路等內部電路均使用有機材料，集成了數百上千個有機薄膜晶體管。

有機薄膜晶體管

有機薄膜晶體管物理特性的提高導致采用有機薄膜晶體管代替無機薄膜晶體管（主要采用硅制造）作為大規模集成電路中的主要部件，是導致有機RFID的誕生及帶動有機RFID迅速發展的主要關鍵技術之一。

有機薄膜晶體管的誕生

過去十多年來，具有光電特性的有機導電分子，以及高分子材料研發中有許多突破性的進展。這些具有光電性質的有機材料，不論是小分子、聚合物或是高分子聚合物，往往可以吸收、發射可見光及光電性質，進而催生出不同的應用，其中最重要的包括有機發光二極管（Organic Light Emitting Diode，簡稱OLED）、有機薄膜晶體管（Organic Thin Film Transistors，簡稱OTFT）。有機薄膜晶體管從廣義上來說是將傳統無機晶體管中的半導體層，用有機材料來取代，并進一步以有機導體與塑料基板來取代無機導體和玻璃基板，完成可撓曲的有機薄膜晶體管。

在傳統的MOS組件制造上，一般是利用無機半導體材料硅作為主要材料。一般而言，硅是一種三度空間的共價鍵結構，強大的鍵能使得硅原子間形成緊密的三度空間聚集結構，具有寬闊的價帶和導帶，從而具有相當高的載流子遷移率。但是這種晶粒排列需要高溫、高成本的沉積方式來完成。

在有機半導體方面，包含小分子和高分子，從化學結構的觀點來看，都含有非定域(delocalize)的π共軛電子; 且由其最高已占分子軌道(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)及最低未占分子軌道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，LUMO)的差距，可定義其為半導體或導體。在形成半導體層時，分子多以集團方式存在，分子與分子間僅以微弱的凡得華力相聯系，所以有機物的電特性，主要是由分子本身的結構來決定。因此，如果分子間排列不夠完整，有機物的載流子傳輸就受限于分子間的傳導，而非分子本身共軛結構的完整性，也因為分子間的鍵結合力小，相較于無機晶體，有機物的價帶與導帶就顯得相對狹窄; 有機分子載流子遷移率，其值可能偏小一些。但自從Koezuka等在1986年報道了基于電化學聚合的聚唾吩OFET（OTFT）器件，一般被認為是真正意義上的可應用于有機電子電路的基本單元器件，同時也被看做是第一次有關OFET器件的報道，從那時到現在短短的二十幾年時間里，有機薄膜晶體管的研究取得了巨大的進展，其可以應用于集成電路中有機薄膜晶體管的遷移率已經提高到5cm2/Vs，遠遠大于非晶硅的遷移率（大約1cm2/Vs）。

有機薄膜晶體管擁有傳統無機薄膜晶體管不可比擬的優點: 有機材料可利用溶液進行大面積旋涂、打印，降低制作的成本。相對于無機材料，有機材料可以在較低溫的條件下制作， 因此可選擇耐熱性較差的塑料基板，以制造質輕、具韌性、可撓曲的電子器件。可撓基底、低成本、低溫制程，使得OTFT 可以應用于低成本、大面積的軟性電子產品的機會大大提升。 例如作為開關元件應用于大面積有源矩陣平板顯示領域AMLCD、AMOLED以及傳感器陣列,在需要柔性襯底的大規模集成電路中的應用，包括智能卡、智能價格及庫存標簽、無線射頻識別標簽、商品防盜標簽以及電子條形碼等。

有機薄膜晶體管的基本原理

人們通常把半導體導電能力隨電場而變化的現象稱為“場效應”。晶體管是一種三端子有源器件。它可以分為雙極型晶體管與單極型晶體管。場效應晶體管是單極型晶體管中的一種。按載流子傳輸通道可分為表面場效應晶體管和體內場效應晶體管兩種，前者又分為MESFET(Metal-Semiconductor FET)和MISFET / MOSFET ( Metal-Insulator-Semiconductor FET /Metal-Oxide-Semiconductor FET )，后者又稱結型柵場效應晶體管(Junction-FET， JFET) 。 有機場效應晶體管是利用有機半導體作為器件的有源制備的一種MOSFET。由于有機場效應晶體管一般作為薄膜形式的器件，因此也被稱為有機薄膜晶體管。

有機薄膜晶體管基本上如同MOS晶體管一樣，是由一個柵極（Gate）、一個源極（Source）、一個漏極（Drain）的三端點電子組件組成。在MOS晶體管的三端點里，源極通常接地，而讓整個MOS晶體管的操作，由VGS(柵極電壓)與VDS(漏極電壓)來主導。其中VGS(柵極電壓)的大小將決定此晶體管的開關狀態，VDS(漏極電壓)則決定當晶體管處于“開”的狀態時，流經漏極，溝道(Channel)和源極的電流大小。按照產生的導電溝道的不同有機薄膜晶體管又可以分為n型、p型和雙極型。

研究近況及市場概況

目前世界各國都認為有機RFID市場前景巨大。至于技術的發展，目前全球都還在探索階段。各國家、地區和機構紛紛加大研發力度，尤其各國已經有專門的公司進行相關項目的投資。比如，美國Organic ID、IBM和德國PolyIC等公司。

美國的3M公司用一種便宜的導電塑料來替代傳統的硅晶體材料，這種材料名叫并五苯(Pentacene)。根據該公司公布的消息，利用并五苯作為芯片半導體材料的標簽已經可以被幾厘米外的讀取裝置識別。

OrganicID（Weyerhaeuser公司的子公司，主要生產可印刷的RFID塑料標簽）計劃設計制作一種高分子標簽，其工作頻率為13.56MHz。 2004年該公司已經申請了有關NQS模式的低性能晶體管電路設計技術方面的專利。到了2004年12月份，該公司宣稱制作出了已經滿足17MHz工作頻率的一種有機RFID標簽。

2006年，德國PolyIC GmbH & Co.KG開發出了使用印刷和卷對卷技術生產的有機無線射頻識別標簽，為數據保存集成了8位RFID標簽，集成了數百個有機晶體管，有機晶體管使用的半導體為Poly-3-alkylthiophene（P3AT）。制作完成10個月后其特性仍未出現下降。因此，該公司認為這種無線標簽能夠確保1年以上的元件壽命。

2007年6月，PolyIC又開發出32位和64位存儲有機RFID標簽，工作頻率為13.56MHz。

另外近期有機整流器方面也有較大的突破。比利時微電子研究中心（IMEC）于2006年已開發出激活無源RFID標簽的有機整流二極管，該二極管的工作頻率高達50 MHz。

日前韓國順天（Sunchon）國立大學化學工程學教授Cho Kyu-jin和他的開發團隊利用百分之百的有機傳導材料開發出了一款芯片，這款新開發的芯片可以用來制造無線射頻識別技術產品。利用噴墨打印技術，最終將生產出的無線射頻識別技術產品的成本減少為十分之一，將每個識別標簽的價格降至0.004美元。

美國市場研究公司NanoMarkets稱，目前在印刷電子市場，RFID占的份額基本上可以忽略不計，但到2014年將增長到30％。NanoMarkets表示，2012年有機RFID市場將達到45億美元。2015年，使用有機電路的RFID市場規模將達到116億美元。

目前，采用有機RFID標簽的應用已經在國外出現，剛剛結束的2007年德國有機電子大會(OEC-07)成功地在其大會票證上采用了印刷式有機RFID標簽。標簽內存為4個字節，運行頻率為13.56MHz，由PolyIC提供。PolyIC稱其兩款印刷式有機RFID標簽目前正用于一些試點項目，用量達10萬個。

自從1997年第一個完全由高分子制備的有機RFID標簽誕生以來，有機RFID技術已經在實驗室取得巨大的進步。歐美各國宣稱，有機RFID技術將很快走出實驗室，進入市場，與無機RFID相媲美。目前，部分銷售打印有機RFID標簽的公司在國外已經開始出現。近期發展趨勢雖然還是以發展無機RFID技術為主，但從長遠發展看，有機RFID有可能成為將來主導各行業信息處理的關鍵技術之一。

應用前景廣闊

面對新穎的有機RFID技術，歐美等大國一如既往地追逐及投資具有巨大市場潛力的新技術，新加坡及韓國都已明確指出要重點發展包括有機電子標簽技術及應用的項目，而中國的大部分企業一直處于觀望的狀態，雖然目前已經開始嘗試無機RFID在一些領域的應用示范，但在技術基礎方面遠遠落后于歐美各國，加之標準待確立和產業基礎薄弱，諸多因素制約著RFID技術在中國這個世界最具潛力的消費市場難以大規模運行。如果有機RFID的研究及應用方面遲遲不肯投資，在未來新崛起的有機RFID產業里又必將落后于歐美、日韓和新加坡等國。只有在快要占領市場的有機RFID技術方面盡早投入，將來才可能分得一杯羹。

鏈接

RFID的發展歷程

RFID技術其實是繼承了雷達的概念，并由此發展出的一種生機勃勃的自動識別技術。1948年哈里•斯托克曼發表的“利用反射功率的通信”奠定了RFID的理論基礎。 20世紀中期無線電技術的理論與應用研究是科學技術發展最重要的成就之一。

RFID技術的發展可按10年期劃分如下:

1941～1950年。雷達的改進和應用催生了RFID技術，1948年奠定了RFID技術的理論基礎。

1951～1960年。早期RFID技術的探索階段，主要是實驗室實驗研究。

1961～1970年。RFID技術的理論得到了發展，開始了一些應用嘗試。

1971～1980年。RFID技術與產品研發處于一個大發展時期，各種RFID技術測試得到加速。出現了一些最早的RFID應用。

1981～1990年。RFID技術及產品進入商業應用階段，各種規模的應用開始出現。

1991～1997年。RFID技術標準化問題日趨得到重視，RFID產品得到廣泛采用，RFID產品逐漸成為人們生活中的一部分。

1997年，第一個完全由高分子制備的有機RFID標簽誕生。

2000年，RFID標準化文件出現。

2001年至今。標準化問題日趨為人們所重視，RFID產品種類更加豐富，有源電子標簽、 無源電子標簽及半無源電子標簽均得到發展，電子標簽成本不斷降低，規模應用行業擴大。

第4篇：半導體與導體的區別范文

【論文摘要】：圖像傳感器產品就成為當前以及未來業界關注的對象，吸引著眾多廠商投入。以產品類別區分，圖像傳感器產品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。文章主要概述了CMOS圖像傳感器的工作原理和優勢，介紹了現階段傳感器的技術和產業發展現狀。

圖像傳感器屬于光電產業里的光電元件類，隨著數碼技術、半導體制造技術以及網絡的迅速發展，目前市場和業界都面臨著跨越各平臺的視訊、影音、通訊大整合時代的到來，勾劃著未來人類的日常生活的美景。以其在日常生活中的應用，無疑要屬數碼相機產品，其發展速度可以用日新月異來形容。短短的幾年，數碼相機就由幾十萬像素，發展到400、500萬像素甚至更高。不僅在發達的歐美國家，數碼相機已經占有很大的市場，就是在發展中的中國，數碼相機的市場也在以驚人的速度在增長，因此，其關鍵零部件--圖像傳感器產品就成為當前以及未來業界關注的對象，吸引著眾多廠商投入。以產品類別區分，圖像傳感器產品主要分為CCD、CMOS以及CIS傳感器三種。文章將主要簡介CMOS傳感器的技術和產業發展現狀。

1.CMOS圖像傳感器

CMOS圖像傳感器于80年明以來，由于當時CMOS工藝制程的技術不高，以致于傳感器在應用中的雜訊較大，商品化進程一直較慢。時至今日，CMOS傳感器的應用范圍也開始非常的廣泛，包括數碼相機、PCCamera、影像電話、第三代手機、視訊會議、智能型保全系統、汽車倒車雷達、玩具，以及工業、醫療等用途。在低檔產品方面，其畫質質量已接近低檔CCD的解析度，相關業者希望用CMOS器件取代CCD的努力正在逐漸明朗。CMOS傳感器有可細分為：被動式像素傳感器CMOS與主動式像素傳感器CMOS。

CMOS圖像傳感器是多媒體產品中不可或缺的重要器件之一，也是數碼相機、監控設備、圖像采集設備中的核心器件。CMOS的全稱是ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，有"互補金屬氧化物半導體"的意思。隨著數碼相機、手機相機的興起以及對圖像質量要求的不斷提高，更加突顯了圖像傳感器的重要作用。

2.CMOS圖像傳感器的工作原理

CMOS采用感光元件作為影像捕獲的基本手段，感光元件的核心都是一個感光二極管，該二極管在接受光線照射之后能夠產生輸出電流，而電流的強度則與光照的強度對應但在周邊組成上。CMOS感光元件的構成就比較復雜，除處于核心地位的感光二極管之外，它還包括放大器與模數轉換電路，每個像點的構成為一個感光二極管和三顆晶體管，而感光二極管占據的面積只是整個元件的一小部分，造成CMOS傳感器的開口率遠低（開口率：有效感光區域與整個感光元件的面積比值）；這樣CMOS感光元件所能捕捉到的光信號明顯小于，靈敏度較低；體現在輸出結果上，就是CMOS傳感器捕捉到的圖像內容不太豐富，圖像細節丟失情況嚴重且噪聲明顯，這也是早期CMOS傳感器只能用于低端場合的一大原因。CMOS開口率低造成的另一個麻煩在于，隨著它的像素點密度的提高，感光元件的比重面積將因此縮小，而CMOS開口率太低，有效感光區域小得可憐，圖像細節丟失情況會愈為嚴重。這也是CMOS長期以來都未能進入主流數碼相機市場的重要原因之一。

3.CMOS圖像傳感器的優勢

CCD和CMOS在制造上的主要區別是CCD是集成在半導體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導體材料上，工作原理沒有本質的區別。CCD只有少數幾個廠商例如索尼、松下等掌握這種技術。而且CCD制造工藝較復雜，采用CCD的攝像頭價格都會相對比較貴。事實上經過技術改造，目前CCD和CMOS的實際效果的差距已經減小了不少。

⑴與CCD相比，CMOS具有體積小，耗電量不到CCD的1/10，售價也比CCD便宜1/3的優點。

⑵與CCD產品相比，CMOS是標準工藝制程，可利用現有的半導體設備，不需額外的投資設備，且品質可隨著半導體技術的提升而進步。同時，全球晶圓廠的CMOS生產線較多，日后量產時也有利于成本的降低。

⑶CMOS傳感器具有高度系統整合的條件。理論上，所有圖像傳感器所需的功能，例如垂直位移、水平位移暫存器、時序控制、CDS、ADC…等，都可放在集成在一顆晶片上，甚至于所有的晶片包括后端晶片、快閃記憶體等也可整合成單晶片，以達到降低整機生產成本的目的。

4.高速圖像傳感器的市場趨勢

目前，CMOS是高速成像所青睞的技術。在當前市場中，我們可以發現高速圖像傳感器有三大發展趨勢，一是向極高速方向發展，二是向片上特性集成方向發展，三是向通用高速圖像傳感器方向發展。高速成像領域還有另一種趨勢，就是把高速ADC、時序發生器、LVDS發射器和校正算法的片上集成趨勢。這種圖像傳感器通常在速度和靈敏度方面不如上述圖像傳感器，但在易用性和系統集成功能方面頗有長處。目前市場上新興的第三種圖像傳感器就是通用高速圖像傳感器。具有模擬輸出或不具有時序發生器功能的老式(簡單式)通用圖像傳感器正在被速度更快、更復雜的圖像傳感器所取代。這種新型圖像傳感器使我們能在較短時間內就設計出通用高速攝像頭。

從產品的技術發展趨勢看，，體積小型化及高像素化仍是業界積極研發的目標。因為像素大則圖像產品的分辨率越高，清晰度越好，體積越小，其應用面更廣泛。

參考文獻

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[5]田卉,覃團發,梁琳.綜合顏色、紋理、形狀和相關反饋的圖像檢索[J].計算機應用研究,2007.

第5篇：半導體與導體的區別范文

半導體不相信預言，這也許會成為2013年半導體企業在走過這一年后的集體感悟，畢竟走過從2008年金融危機之后，半導體產業就一直在跌宕起伏中艱難前行。沒有了之前幾年為一個周期習慣性震蕩，也沒有了震蕩后持續幾年的快速增長，連指揮幾十年的摩爾定律都已經看得到壽終正寢的那一刻了。面對這樣的煙鎖重樓，誰又愿意去被那些所謂的預言家霧里看花般的預測所指引，惟有靠自己去感悟市場與技術的脈搏，摸著石頭過河希望自己能早點上岸。

半導體不相信預言，2011年，許多人預測行業悲觀，結果行業增長3%左右，差強人意。2012年普遍預測行業微漲2%，結果全行業平均下跌了2%左右。這樣的預言，分析咨詢公司一定會繼續每年甚至每季度堅持做下去，但是，半導體公司也必須明白一點，整個產業發展如何并不意味著自己的發展會如何，公司業績受整體行業發展態勢的影響會越來越小，更多的將會是具體某個公司是否能夠適應自己所在市場的競爭，并且選擇卓有成效的戰略去爭取自身更好地發展。換言之，如今的大環境下，半導體企業的命運，把握在自己手上，而不再受整個市場的發展所限制。

為何要這么說，看看某分析公司提供的2012年半導體公司20強榜單，除了6家增長之外，其他14家的銷售額均有所下滑，但是這份榜單的詭異之處就在于，除了坑人的存儲器行業集體下滑之外（三星除外），其他的領域你總是能發現有些企業增長有些企業下滑。這就說明，在每個領域，只要你做得足夠好，一樣可能逆勢上揚；而如果你做得不夠好，即使你身處最光明的產業，一樣需要面對業績下滑的命運。2013年的半導體市場，沒有一個應用領域可以確保你只漲不跌，同樣沒有一個領域拒絕提供你壯大自己的機會，關鍵在于企業自己是否能夠找準機遇，并且做好應對殘酷的產業環境的準備。

半導體不相信預言，因為連續兩年的產業發展情況讓我們不得不去面對任何可能發生的產業形勢變化。連續兩年，很多企業面對的情況是，前半年訂單表現非常出色，但是二季度末開始，整個市場需求明顯下滑，最終的結果造成年底的整體表現琢磨不定。面對這樣無法理解的產業形勢，任何年初的預期需要不停的調整自己的預測，與其相信這些預測，不如相信自己的客戶，相信自己的產品，相信自己的戰略和努力。

不過，半導體已經發展成一個超過3000億規模的龐大市場，而電子信息技術的持續演進依然會給半導體足夠多的機遇和足夠長的成長時間。據統計，2010年以后人類主要的經濟增長驅動力中，絕大多數與電子信息技術有關，其中90%的增長受益于電子信息技術的創新，而現有創新的起源，還是要歸結到那些跑在小小芯片里的電信號。我們惟一需要適應的一點是，半導體已經發展得足夠成熟，這個市場不會再出現在幾年時間內的兩位數年復合增長率。作為一個已經成熟的正午產業，半導體會持續釋放著其對整個信息化地球的影響力，并成為人們生活中最不起眼卻又最不可或缺的產品。而這幾年的持續震蕩，并不僅僅是經濟形勢影響半導體的發展，更重要的是，半導體要適應從朝陽走到正午的一個轉變，當這個產業增速不再如此迅猛，當摩爾定律看似走到了末路，當人們已經習慣了硬件不過是一種基礎的工具，當半導體的利潤不再高企……這些不適應造成的影響其實早就該發生，只是2008年的金融危機提前讓這個時間點到來。也許，對半導體產業來說，現在這樣的產業頻繁震蕩只是走上新的正常道路之前必不可少的陣痛和調整期，需要在這樣的痛苦中洗卻之前多年養成的一些壞習慣和舊思維，換個想法，重裝上路。

細微的應用方面，我們依然能夠看到一些注定在2013年會成為半導體增長的主要驅動力的技術與應用，首當其沖的就是智能手機與平板電腦為主的移動便攜信息設備。十幾年之前，你想不到剛剛成立的高通半導體業務可以這么快的超越他們視為最大競爭對手的TI，而現在這個超越已經不是僅僅在手機芯片業務部分，而是實現公司層面的超越，十幾年之前，蘋果還被認為是公司岌岌可危的垃圾股票，現在即使到了600美元還依然受熱捧。在推動蘋果成為全球市值第一的公司以及助力高通市值超過Intel之后，在2013年的移動信息處理大戰中，再塑造出一兩個里程碑式的事件，也不會是什么新聞了。惟一可以肯定的是，移動信息處理大戰在2013年注定成為半導體市場最吸引眼球之處，并極有可能成為改變整個產業格局的推手。畢竟，在這場戰役中下重注的，包括了前20強中的7家，以及可能再闖進來的AMD。而前20強中的絕大部分，這幾年都會受益于智能手機的快速成長。

除去智能手機，還有很多市場在冉冉升起，或者即使傳統已經很成熟的市場，一樣是機遇與挑戰并存，比如電源管理的能效要求，比如MCU的更新換代，比如新能源市場的浮塵，比如電動汽車的撲朔迷離。在今年的新年展望專題中，我們將繼續邀請半導體的領導企業，與我們一起暢談對各自專注領域2013年的發展預測，與之前不同的是，今年我們將分不同的技術領域進行綜合性報道，請大家與我們一起，走進2013，腳踏實地去感受自己身邊的半導體市場。

來自半導體企業的聲音

2013年，擺在各個半導體企業面前的，將是一張沒有標準答案的問卷，面對一個琢磨不定的半導體市場，每位應試者需要做的，就是立足自身的技術優勢，抓住自己所在產業的發展機遇，給出自己認為最合適的答案，而評判的標準，也只有到明年這個時候才會看得出誰的發揮更出色。

聲音之TI

無論市場前景如何，TI 正在超低功耗處理及信號調節、能源管理、云計算、安全與安防以及醫療等領域推進技術發展及產品創新。TI 始終致力于同客戶、行業聯盟以及大專院校密切合作，不斷開發差異化產品，改進我們的工作、生活及娛樂方式，并滿足當前及未來的需求。TI 一直致力于打造更智能、更安全、更環保、更健康以及更精彩的生活，謝兵從應用角度看，3G、物聯網、LED顯示與照明、汽車、太陽能利用、智能電網、電動汽車、下一代寬帶、手持醫療設備、低功耗無線系統等都是很有發展潛力的應用領域。

2013年，TI仍會以模擬和嵌入式處理為重點展開業務。一方面，TI會在傳統的工業、通信、消費電子、醫療電子等行業繼續投入，另一方面，中國十二五規劃的新興產業確定了七大戰略新興產業，包括節能環保、新一代信息技術、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等，在這些戰略性新興產業中，DSP、MCU以及模擬器件都有著廣泛的應用前景。無論是技術還是產品，最重要的是TI始終堅持以客戶需求為導向的創新，為客戶提供完整的解決方案，幫助客戶開發出各種終端應用以滿足消費者的需要。為此，TI成立了Kilby實驗室、太陽能實驗室、LED實驗室以及馬達實驗室，借此向客戶提供全球一流的解決方案，幫助客戶應對在中國及全球市場的挑戰。

聲音之英飛凌

回顧2012年，中國市場經濟增速減緩。而展望2013年，傳統行業市場的不確定性或許將繼續，這確實是電子產業充滿挑戰的一年，其中的挑戰主要包括：

成本的上升造成低附加值制造業的競爭力下降；

針對中國部分出口產品（例如太陽能電池板等）的反傾銷和反補貼稅措施；

部分行業分布零散，規劃和管制力度不足，影響了本地產業的發展速度和規模；

缺乏技術人才和優質知識產權阻礙了創新實力，因此削弱了中國在高附加值產業的競爭力。

雖然面臨這些挑戰，但中國市場的規模及發展潛力仍為電子產業創造了巨大機會。作為業者，如果能找到適合的解決方案，利用市場的優勢，規避薄弱環節，這些挑戰也許會成為發展的機會。而要應對這些挑戰，我們也可以從政策扶持、拉動內需、鼓勵創新以及培養和儲備人才等幾個方面著手。

在2013年，市場的主要增長驅動將來自市場創新、技術創新和產品創新，另一方面來自于環保的需求及行業標準化和法規的實施。值得期待的產品和技術應用包括：

（1）32位多核車用微處理器，執行速度更快；

（2）汽車行業ISO26262體系的實施，使得車輛更安全；

（3）IGBT的產品市場細分及更廣泛的應用啟動

（4）更精細的半導體線寬和更大直徑的晶圓工藝和技術，會使單個IC產品成本更低。

同時，我們認為如下市場將值得大家關注：移動互聯，云計算，新能源 ，個性化消費類產品，電子支付和汽車電子。

聲音之ADI

展望2013年，我們認為新能源、汽車電子以及消費類醫療這些細分市場值得密切關注。

新能源：在中國工業市場，尤其是新能源領域，包括能源運輸、分配、儲備方式等。節能環保的新能源是中國十二五規劃產業升級的重點。中國風電機組裝機容量近年迅速增長，太陽能光伏發電成長空間巨大，逆變器供不應求。在利用半導體技術來極大地改善電能傳輸和分配以及開發新的可再生能源（如風能和太陽能）方面，中國蘊藏著巨大的商機。根據行業內預測，到2020年，中國的電力需求將翻一番。這一增長意味著對各種新產品的需求也將增長，包括智能電表、電站更新換代、太陽能和風力發電廠與傳輸設備以及超高壓輸電線路。在新能源的建設中，所面臨的關鍵問題有很多，其中提高光伏逆變效率、新能源并網接入、低電壓穿越、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求側管理及智能計量技術等應該是業界比較關注的關鍵點。

汽車電子：在汽車領域，越來越多的中國公司非常關注混合電動汽車和純電動汽車。兩三年前，電動汽車的發展還僅僅停留在測試階段，而現在他們不僅追求安全標準和特色設置，還包括先進的駕駛輔助系統。

消費類醫療電子：國內消費類醫療市場潛力巨大，競爭對手越來越多。家用醫療監護設備在技術上的發展趨勢概括起來就是“更便攜、更安全、更低耗、更智能，以及更高診斷級的性能”。隨著健康意識的普及以及家用醫療設備技術的不斷革新和制造成本的不斷降低，家用醫療設備，尤其是以預防監測為主的家用醫療設備將面向所有用戶群，成為人們生活中的必需品。另外，隨著醫療基礎的不斷成熟，診斷級的家庭醫療設備亦將得到快速發展。除了傳統的個人醫療電子設備如血壓計、血糖儀之外，其他新的技術和應用，例如針對個人和家庭應用的生命體征信號測量等，也將帶動未來的便攜式醫療電子設備市場的發展。我們預計未來個人監護與診斷以及運動狀態監測等設備也會走入家庭和個人應用場合。我們有理由相信這些新興的醫療電子應用的出現，不久的將來會給我們的生活帶來深遠的影響。

聲音之富士通半導體

由于全球主要市場的經濟減弱，富士通半導體亞太區市場副總裁鄭國威對于2013的整體半導體市場發展持較謹慎態度，由于政策引導和市場環境所致，新能源、LED照明、物聯網、4G、手持移動設備， 家電，汽車電子，智能電表和照相相關應用等會成為2013年的熱點技術應用。他強調，富士通將持續保持“輕晶圓”的公司策略，減少對于不具競爭力產品的投資，加大投資和研發符合市場需求的有競爭力的產品。

在新能源汽車是2013年一個值得關注的應用，存在三大技術挑戰：一需要設計一個更加高效的電池管理系統；二如何預測和提高電池系統的使用壽命問題；戰三：在電機和電控的核心研發上，需要提高開發效率和提升安全規格。富士通半導體提供多種針對性解決方案，助力新能源汽車的快速平穩安全發展。

聲音之安森美

從總體上講，半導體產業正趨向成熟，其增長與全球GDP增長密切相關，整體長期年復合增長率（CAGR）將只有個位數，使競爭加劇及企業整合增多。由于全球經濟放緩及商/OEM庫存持續耗盡，2012年半導體銷售收入預計將下降超過4%。預計2013年開始逐漸復蘇.，估計增長率為1.5%。

安森美半導體的策略是積極推動高能效電子的創新。主要市場動力就來自汽車、通信及消費等領域。移動醫療和建筑物自動化等市場的增長前景也看好。另外，在計算機領域，Windows 8及超級本預計將刺激市場需求。

公司將繼續與全球客戶密切合作，開發及提供符合客戶不斷演變之需求的產品，從復雜的混合信號ASIC到標準產品構建模塊及電源模塊等，以構成完整的系統方案。

在通信市場，智能手機、平板電腦和4G網絡部署推動增長。而在消費市場，世界各國更加注重提升消費類白家電產品以及電視產品的能效，如房間空調、洗衣機和電冰箱等消費類白家電將持續轉向采用變速電機以提升能效，進而獲取更大市場份額；同時，“智能”及“連接型”消費類設備將迎來更大發展。此外，向移動醫療過渡的趨勢將推動醫療設備領域的增長，建筑物自動化領域的半導體成分也在快速增加進而推動市場增長。

聲音之Intersil

2013年，就全球而言，主要推動力可能會是智能化和市場分層細化，這倆點會為市場的消費類電子增加更多效益，主要應用仍會是智能消費電子、安防、汽車電子等應用領域， Intersil公司中國/香港總經理陳宇作為模擬半導體廠商，在這幾方面都有涉獵，會繼續開發客戶需求的產品，以創新迎接新的挑戰。2013年Intersil仍會繼續關注LED照明、汽車電子、智能消費電子、安防監控等領域應用，這些領域需要與其他客戶進行不斷的磨合協調溝通，才能做出非常優秀的解決方案或者產品，例如大家所熟知的SLOC產品解決方案，這個就是我們與合作伙伴共同努力打造的生態系統。

聲音之ARM

整個嵌入式市場現在大家都在談論物聯網，包括智能電網，智能交通，智能家居，智慧農業等。對于終端設備或者終端節點而言，都離不開MCU的支持，包括與傳感器的連接，系統的控制相應，與上層云計算的通訊連接等。ARM的MCU內核在開發過程中一直非常注意Energy Efficiency以及Easy of Use的設計理念，比如我們在2012年3月份推出的Cortex-M0+內核，在Cortex-M0的基礎上針對這些需求全新設計了包括2級流水線，Micro Trace Bufer以及單指令周期的I/O總線，使用起來更加方便靈活，同時與傳統的8/16位內核相比具備更高的能效表現。

UMC：制程的特性遷移比邏輯遷移重要

——因為中國IC設計業：20%要快，80%要深

中國IC市場有些特質：快、多、低、短。即比海外市場反應快得多；客戶群多；要求低價/超低價；產品生命周期較短，例如海外有些市場要保證IC用十年。

因此，代工廠要專攻這些特點。聯華電子（UMC）副總經理王國雍分析說，中國500多種本土IC設計中，真正需要先進制程（28和40nm）的不會超過兩成，智能電表、智能卡等八成的大批量產品需要主流節點，但特性（speciality）要到位、每個節點挖掘得夠深。像智能卡要eFlash，性價比合理。還有小型DDI（顯示驅動IC）領域，有HVGA（162nm）、WVGA/ qHD（130/110nm）、HD/WXGA（80nm）、 Full HD（55nm），市場需要這四種產品同時存在，最佳性價比的制程節點也是不同的。

從代工廠角度來看，如果只是邏輯上跟著先進制程遷移也不容易賺到錢，還要注意特性的遷移。據悉，UMC現在的量產制程能力涵蓋從0.5um到 28nm，同時14nm制程也已經在研發當中。 “UMC不是最先進入28nm量產的代工廠，也不是最低價格的。”王國雍說，“但是對性價比要求最嚴苛的中國和亞太地區卻占UMC總營收的47%，高于一些國際著名代工廠。因為UMC能夠幫助客戶找到最佳性價比平衡點，協助客戶同時提升競爭力和獲利能力。”

FPGA：將革ASIC的命進行到底

在2011年底的時候，某測試領導廠商創始人談到對2012年的電子市場最大的期待時，唯一提到的產品就是集成ARM核的FPGA，這足以讓我們感受到整個產業對FPGA產品的足夠關注，在最近幾年的半導體市場中，你很難找到一個產品種類像FPGA那樣蓬勃的發展，借助自身獨特的技術優勢，對傳統ASIC發起了極大的挑戰。

靈活化的設計與個性化的需求，這是每個電子設計者與消費者共同的需求，在與ASIC 競爭的時候，FPGA 特有的靈活性、可升級能力所帶來的成本效益（沒有NRE或昂貴的重制費用）以及差異化的生產力和更快的產品上市時間，是最明顯的優勢。

2013年，FPGA無疑將繼續展現其獨特的魅力，當幾家FPGA企業紛紛計劃將FPGA+ARM的全新技術結構付諸實現之際，FPGA產業又將迎來全新的一次革命。作為緊跟制程的幾個半導體產品之一，高性能高密度的FPGA在2013年將全面向20nm工藝進軍，FPGA在工藝上的領先，帶給客戶的是突破性的領先技術，可以在五大領域帶給客戶重價值： 性能更高、功耗更低、成本更少、集成度更高，生產力大幅提升。而在低密度和低成本的FPGA市場，將更加強調針對性，靈活性與易用性，直接對ASIC形成強有力的挑戰。

從28nm開始，賽靈思已經從可編程邏輯公司成功轉向所有可編程（All Programmable）公司。All Programmable器件采用“全面”的可編程技術，超越了可編程硬件范疇進而包含軟件，超越數字進而包含模擬混合信號 （AMS），超越單芯片實現了多芯片的 3D IC。20nm時代，賽靈思全球高級副總裁兼亞太區執行總裁湯立人介紹其產品組合將繼續沿著下面三大類方向繼續加強：

（1）All Programmable FPGA：具有傳統的可編程邏輯和可編程模擬、DSP、收發器和其他功能。

（2）All Programmable SoC：將完整處理器系統集成到單個FPGA架構上，硬件、軟件和I/O均可編程的器件。

（3）All Programmable 3D IC：利用3D堆疊硅片技術擴大集成度，克服傳統FPGA壁壘如高速收發器，內存等功能障礙。

20nm All Programmable 產品系列專門滿足下一代的、更加“智能”、集成度更高、亟需更高帶寬的系統而精心打造。其目標應用分別是：

（1）智能Nx100G - 400G有線網絡；

（2）智能自適應天線、認知無線電技術、基帶和回程設備的LTE高級無線基站；

（3）高吞吐量、低功耗的數據中心存儲、智能網絡和高度集成的低時延應用加速；

（4）圖像/視頻處理以及面向新一代顯示、專業攝像機、工廠自動化、高級汽車駕駛員輔助和監視系統的嵌入式視覺；

（5）面向幾乎所有可以想象到的應用的尖端連接技術。

萊迪思作為在低密度和超低密度FPGA市場的領導企業，更專注于提供符合成本效益的設計解決方案。萊迪思系統開發部副總裁Suresh Menon很自信的表示，低成本FPGA將繼續向更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸方向發展。此外，低成本FPGA將通過更高的集成度和新功能帶來更多的價值。因此，這些低成本FPGA將打開新的FPGA市場和應用，并刺激行業的發展。他還介紹FPGA正越來越多地用于以前使用ASIC和ASSP的一些新的領域和市場，如消費電子/移動、安防/監控系統和數碼攝像/顯示器等。

在這個細分市場中，萊迪思通過各種方式幫助客戶控制開發成本，首先緊密關注客戶的需求并且開發具有競爭力的產品，這些產品專為滿足客戶特定需求而設計，并幫助他們迅速將產品推向市場。此外，我們還通過開發基于通用構建模塊的多功能產品平臺，適用于多種新產品的開發，從而進一步降低開發成本。

移動信息處理：最具活力的技術演進

據IDC最新預測， 2012年僅中國智能手機市場的出貨量就將接近3億臺，年增長率將達44.0%。受智能手機在未來兩年高速增長的影響，2013年中國智能終端市場的出貨量將接近3.9億臺，年增長率達33.1%。在移動信息處理終端市場，幾乎主要的半導體企業都參與到這場慘烈的競爭中。

為提供更好的用戶體驗，移動應用處理器在控制功耗前提下性能繼續提升，多核是不可避免的趨勢。ARM移動產品經理王俊超認為，未來兩年以Cortex-A15/A7大小核產品滿足高端智能機高性能低功耗需求，中低端也將由Cortex-A5演進到Cortex-A7，四核及雙核Cortex-A7將滿足中低端智能機的需求，使得用戶可以獲得2011年高端手機的用戶體驗。采用多核應用處理器能夠有效提高移動設備處理能力。為平衡高性能與低功耗，選擇合適的架構非常重要，高端應用處理器采用A15/A7大小核架構能夠有效滿足高端設備高性能和低功耗的需求，中低端可采用小核如Cortex-A7低功耗處理器，達到接近Cortex-A9處理能力，功耗低于A9一半。

在具體應用ARM多核理念的芯片廠商看來，核的作用是不同的，有些核強調高性能，有些核則強調低功耗。因此，不應該單一把核的數量作為考量手機整體應用能力的標準。Marvell移動通信事業部產品市場總監吳慧雄介紹，目前的趨勢是采用大小核的架構來構成4核，比如采用2個高性能的核（如A15）加上兩個低功耗的核（如A5、A7）組合的方式，這樣可以根據具體應用需求的不同，將切換到不同模式。如工作量較小的時候，可以切換到低功耗模式，如多個應用并行訪問的時候，則可切換到高性能模式。

吳慧雄特別指出，多核模式，對軟件的優化和運行效率提出了很大挑戰，因此，對整個軟件生態系統的開發，所有手機軟件的開發都提出了更高要求。也就是說，如何使軟件與硬件的快速發展匹配，是一個很棘手也很重要的問題。這是整個手機軟件生態系統需要加強的工作，任重道遠。

總體概括起來，整個手機處理平臺的趨勢是向低成本、高集成度、高處理能力的方向發展。

趨勢一： 芯片集成度將不斷提高。手機處理芯片的一些數字部分功能將被陸續集成到基帶處理芯片中，例如一些外設應用技術，如WiFi、藍牙等將融合到主處理芯片中。

趨勢二： 整個芯片的處理能力將大幅度提升。由于信息處理量越來越高，因此對芯片平臺的處理能力將提出更高要求。

趨勢三： 對多媒體需求的處理能力將會增強。具體表現為對視音頻處理能力要求更高：對視頻編解碼，對高級音頻處理技術，如多聲道，干擾消除需求等。

趨勢四： 對LTE Modem的需求更加迫切。這是因為，LTE已經在世界各地廣泛部署，明年在中國也將面臨大面積的商用，因此對相應Modem的需求更加強烈。

圖形處理器是移動處理平臺中，完整用戶體驗中非常重要的部分，在滿足目前UI及游戲需求的圖形處理基礎上，需要在功耗受限的情況下滿足用戶對支持更復雜的UI，應用及游戲體驗的需求，GPU計算將有效利用GPU處理能力更高效地支持人臉識別，游戲機級別的游戲及AR等應用。王俊超表示，圖形處理能力已成為應用處理器中越來越重要的指標，至少將成為與CPU處理能力同等重要的指標。面向高端智能機在滿足UI及游戲所需圖形處理需求基礎上還將支持GPU計算，以更高效地支持人臉識別姿態識別等應用提供更好的交互體驗，API標準方面需要支持Rendscript Compute， OpenCL， DirectX11等標準。

吳慧雄還提及，Marvell正在推動移動技術、智能家庭和云技術的融合，這將使消費者創建、使用和分享信息的方式發生根本性的變化，這種Marvell倡導的新的互聯生活方式，也將是未來幾年中最重要的消費趨勢之一。

半導體工藝的2013：3D全面入侵

當Intel在2011年底將工藝演進到22nm之前，很多人依然對3D的半導體制造工藝保持著觀望的態度，認為這離實際應用還有一段日子。也許是Intel為了在45nm率先引入HKMG之后，再次讓自己的工藝演進吸引眼球并繼續引領技術發展，所以FINFET這種完全3D的半導體工藝被“提前”實現量產。

2013年，我們從各家搜集到的消息是，FINFET并不會在代工廠里實現大規模量產，但是2014年是各代工廠決戰3D的年份。另一個原因是，2014年，幾大代工廠憋著一口氣，希望在這個年份從工藝上縮短于Intel的差距。促成幾大代工廠要追趕制程的重要原因是，在三大緊跟制程的應用中，CPU的市場基本接近飽和，而另外兩個主要的驅動力——便攜移動處理器和FPGA則都是代工廠最重要的客戶群之一，先進的制程可以為其產品提供足夠的競爭優勢，他們也可以忍受相對較高的制造成本和略低的良率。而為了應對2014的3D革命，設計公司們必須在2013年全面掌握這種新的3D制造工藝能為自己的產品帶來多大好處，并且做好自己設計轉移制程的準備。

臺積電（TSMC）中國區業務發展副總經理羅鎮球介紹，該公司在開放創新平臺（Open Innovation Platform， OIP）架構下，支持20nm技術的設計生態環境已經準備就緒，20SoC工藝預計2012年底進入試產，而延續20SoC工藝的將是采用3D鰭形場效晶體管（FinFET）架構的16nm工藝，預計2013年11月推出，TSMC也在著手開發10nmFinFET工藝，預計2015年底推出。隨著行動電子產品成為市場主流，集成電路的尺寸朝更微小化發展，TSMC相信采用20nm及16nmFinFET先進技術能夠滿足客戶對高效能、低耗電及更小產品尺寸的市場需求。20nmSoC工藝將采用第二代的HKMG技術，而更先進的16nm工藝則將采用FinFET技術；在微影技術方面，20SoC與16nmFinFET工藝皆將采用雙重曝影技術，有別于28nm采用的193nm浸潤式曝光顯影技術。另外，在性能方面，相較于28nm工藝，20SoC工藝在相同漏電基礎上速度增快15-20%，而在相同速度基礎上功耗減低20%-25%；相較于20SoC工藝，16nmFinFET工藝速度快2 5 %，功耗亦再降低25%-30%，廣泛支持下一代平板計算機、智能手機、桌面計算機以及各類消費性便攜移動電子產品的應用。

羅鎮球認為全新的半導體制造技術將朝更先進、更細微的技術前進，而創新的FinFET技術是繼續將摩爾定律往前推進的主要動力之一。相較于目前的平面式（planar）晶體管設計，FinFET技術將導電通路設計于兩側，形成可控制電流流動的閘極環繞的3D鰭型架構，能夠大幅改善速度與功率，并且在較低的電壓下運作，將漏電減到最低，進而延長移動便攜應用產品的電池使用壽命，這些優勢克服了二維SoC技術進一步微縮時所遭遇的關鍵障礙。

在過去十年以來，整個半導體產業面臨著一個重大的挑戰，就是市場不斷需求更高的效能，同時要求更低的功耗。GLOBALFOUNDRIES（GF）全球銷售和市場營銷執行副總裁Michael Noonen過去與客戶的交流中可以看到，客戶需要代工廠推出更先進的制程技術來滿足市場的需求，應對耗電部分越來越嚴苛的挑戰。GF計劃在2014年量產14XM這種14nm基于最新的FinFET架構的工藝，XM代表eXtreme Mobility的意思，希望該解決方案能夠幫助客戶提升更快速的產品上市時間，同時能夠達到降低功耗的目標，在成本跟效能上都能夠更具競爭力。不只是這樣一個技術能夠讓大家感到驚喜，而且GF能夠以更快的速度把這個技術帶到市場上。過去，每一次新技術的顯著提升大概都要花兩年時間，但是在XM這個部分GF能夠加快它的速度，在一年之前就達到這樣一個成績。

在14XM應用上面，Michael Noonen特別指出在功耗上面的優勢。如圖2紅色部分是20nm技術的表現，藍色部分則是14XM。無論是在耗電或者是在性能上面，都能夠有非常優異的表現。客戶可以按照不同的設計目標設計更高性能，或者是提升某個性能，而控制密度降低，延長電池壽命這樣一個應用來達到他們的需求。未來客戶所需要的不只是個備份而已，他們希望能夠有一個完整的解決方案，換言之，他們希望能夠有一個非常完善的SoC平臺來滿足他們。除了剛剛提到的能夠有一個完整的SoC提供之外，此次在14XM上面GF也能夠提供Mobile上面一個平臺來滿足客戶的需求。另外，14XM這樣一個技術也能夠符合SoC解決方案的需求，同時也能夠更針對封裝技術，這邊可以看到3D的封裝，都能夠搭配XM的應用。

3D打印：掀起下一次工業革命浪潮

2 0 1 2年，X P R I Z E C E O Dr.Diamandis在談及未來電子及工業創新時，重點提到了3D打印技術。在今年的意法半導體傳感器設計大賽中，獲得最高獎的西電代表隊的作品外形也是用3D打印技術制作出來的。

對于用戶來說，3D打印已經不再是一個陌生或者僅限于科研領域的技術和產品，現在3D打印已經逐漸開始普及到各個企業、辦公室和設計工作室。客戶端角度來講，3D打印對他的應用不外乎四個方面：第一概念模型；第二是叫裝配或者叫原型；第三功能性測試；第四是直接制造。

Stratasys亞太及日本地區總經理特別介紹了3D打印的一些原理，3D打印的流程和普通打印沒什么區別，從打印原理上只是在打印機的維度上增加了一個Z軸方向，打印的時候材料通過程序控制，以非常精細的距離差而實現一層層堆積起來，最終形成實際設計的真實體現，從而實現了立體的效果；從打印實際操作上，只需要將現有的3D設計進行簡單的轉換就可以直接打印出來。

你可以把3D打印看成對鑄造模具的一種有效替代，畢竟對于電子設計工程師來說，在設計模具的過程中采用3D打印，可以快速且成本極低地將自己的設計變成實物，從而降低很多設計成本，從另一個角度來說，對許多消費電子產品的細微設計而言，能夠達到16微米精度的3D打印技術，能夠非常完美的將每一個你設計出的細節完整的呈現出來。而更主要的一點是，未來的消費電子將是個性化的時代，你是否希望你自己的手機有個獨一無二的造型，是否希望在電腦外殼銘刻著自己公司或者個人的LOGO，這些，3D打印可以讓你的消費電子產品真正的個性起來。

可以說，3D打印機的市場已經興起，未來的發展年復合增長率預計可以達到40%左右，對電子產業從業者來說，3D打印機不僅是自己工作的好助手，更可能是新的創業機遇，而惟一需要注意的是，目前3D打印機的核心競爭力是打印材料，而非打印機本身，新合并的Stratasys公司的產品已經可以支持123種不同材料進行3D打印。

模擬：高利潤源自堅守與專注

2012年，模擬半導體總算多年媳婦熬成婆，之所以這么說，是因為2011年底NASDAQ的一條消息表明，2011年最會賺錢的公司是專注模擬與電源市場的Linear公司，而由此引發的深度關注是，整個高性能模擬行業的利潤率比半導體的整體利潤率高2-3倍。

當然，高利潤的背后，也意味著模擬半導體市場必然有其值得高利潤之處，比如更專注于工業與多元化市場，比如研發對設計人員的要求更高，需要更貼近客戶的實際設計需求等。可以說，模擬相比于數字，更講究慢工出細活，拼的是企業的技術積累和對市場把握的準確，而并不只是反應速度。

就高性能模擬技術方面，短期內主要技術趨勢存在于：1.高集成度；2.小型化； 3.低功耗；4.更高精度和穩定性。ADI華中區銷售經理張靖看到，目前半導體工藝不斷創新，現在65nm 技術在高速模數混合器件上的應用已經十分成熟。同時45nm，32nm，22nm，15nm工藝也取得了突破性進展。這為模擬器件小型化，降低功耗和成本提供了條件。但是高性能模擬產品不是線寬越窄越穩定，還要兼顧器件的穩定性，抗干擾性以及精度。半導體電路的非理想導致的失調（offset），非線型，漂移是高性能模擬技術一直不斷追求以力圖減少的。

其實高性能模擬技術的發展是與客戶個性化器件需求的趨勢相統一，協調的。半導體業界不僅在半導體工藝，精度，穩定性上尋求更高的突破，還不斷在ASSP和SOC 等集成度更高的領域發展以滿足客戶日益增多的個性化需求。同時，在模數混合器件的發展也是高性能模擬產品發展的一個趨勢。這種ASSP 或SOC產品不是簡單的多芯片混合封裝，而是在同一硅片上集成多種標準電路的產品。

ADI華中區銷售經理張靖還介紹，為滿足客戶定制化需求，減小開發難度，高集成度也是未來1-2年各家廠商努力的方向。這種集成不是簡單的多裸片連接技術，而是單硅片的半導體技術，融合了多種標準電路以及其連接電路，補償電路等。中長期，多種材料技術的融合是一個方向，例如，光電技術，生物技術，傳感器技術與半導體技術的融合集成會給半導體帶來更光明的未來。

Intersil公司中國/香港總經理陳宇對未來高性能模擬市場的看法是產品會更集成化，外形會更小化。如何使用最少的成本的條件下，達到最優的效果；如何在芯片成本不增加的條件下，完善高清效果；如何在保證客戶時間的條件下，縮短產品開發周期？等等，這些都會是模擬技術的發展趨勢，高性能更會是趨勢。之前我們提到過Intersil的SLOC解決方案，我認為這個SLOC生態系統也會是未來高性能模擬技術的發展趨勢，互惠互利，技術分享也會是未來的趨勢。

高性能模擬技術的發展必然會導致客戶的需求增長，而客戶需求增長對于高性能模擬企業來說，是一件好事。客戶需求增加必然會面臨個性化，給客戶建議，滿足客戶的條件的同時，又能夠縮短產品的開發周期，這個也就是建立模擬的生態系統的好處，模擬生態系統將是未來模擬市場一個重要的趨勢。客戶個性化期間需求增加，對于模擬廠商而言是一個機遇，我們可以了解市場需求動向，同時還可以完善自己的產品。

安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄針對高性能模擬技術的發展與客戶日益增多的個性化器件需求之間的平衡問題表示，如何平衡要視乎應用，也許要在可行性及成本之間進行折衷取舍。例如消費市場對成本非常敏感，同時其應用批量也非常大，故適合針對消費市場開發專用標準產品（ASSP）來滿足個性化器件的需求。另一方面，高性能通常意味著低批量應用，適合于能夠承受高成本但數量有限的制造商的應用。

電源管理：提升能效將是不斷追求

電源，是每個電子設備中必不可少的一部分，電源管理技術會慢慢成為重要趨勢，所有應用都離不開電源管理，未來電源管理系統會更智能更綠色更高效。創新就成為未來電源管理應對市場的必然因素，而這里的創新不僅僅是指產品技術的創新，封裝、材料、集成化以及布線排版都要有創新。而在綠色節能理念的倡導下，電源技術對提升能效的追求將是永不停息的。2013年，可能白金牌電源的標準將逐漸成為主流，而鈦金牌電源的要求也會逐漸被各家廠商所重視，成為未來的發展趨勢。

隨著創新型高能效應用的需求不斷推進，電源管理已經成被各公司快速提入日程，現在更深入工程師的思維，并且占據重要位置。對于多種類型的終端設計，在功率級和功率密度方面的要求都將不斷提高，因為現在都要求系統可以實現更多功能。

幾年前，數字電源管理一直還只是一項小的技術，但我們相信，現在它已經進入了一個被快速采用的階段。在未來十年，對于高能效產品的關注將有望推動數字電源管理應用的擴展，主要應用包括DC-DC轉換器、AC-DC轉換器、照明系統和逆變器。

要提升電源系統的轉換能效，不僅要提升電源在典型負載到滿載范圍內的能效、改善功率因數，還要提升輕載范圍下的能效，并降低待機（空載）能耗。安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄舉例，當今的電源設計人員不僅要提供更高的滿載及典型負載工作能效，也要優化電源在輕載條件下的能效，從而在完整負載范圍內均能提供優異的高能效性能。談及未來電源管理系統，鄭兆雄介紹，一方面，可以采用創新的電源架構來優化電源在完整負載范圍內的能效。另一方面，可以細致分析電源各個可能的功率損耗來源，采取針對性的措施來減小功率損耗，進而提升能效，并配合減小尺寸及提升功率密度。

凌力爾特公司電源產品產品市場總監Tony Armstrong直接指出，任何系統中的功耗問題都必須以兩種方式應對，首先，在整個負載電流范圍內，最大限度地提高轉換效率，其次，在所有工作模式時，降低從 DC/DC 轉換器吸取的靜態電流。因此，為了在降低系統功耗中發揮積極作用，電源轉換和管理 IC 必須提高效率，即功率損失更低，在輕負載和休眠模式時，有非常低的功耗水平。應對未來的能效挑戰，Linear將繼續開發和推出更多具備更低靜態電流的產品。

NXP大中華區資深產品行銷經理張錫亮認為，智能電源日漸盛行，并為數字控制系統和數字通信帶來諸多機會，包括無線和有線方式。由于系統可以準確知道所需電量并要求供應相應電量，因此智能電源可以節省更多用電。它還帶來了組合發展機遇，例如在電源線上進行數據通信。對發電廠而言，更容易獲知電源負載（或需求），從而更易于準備充足的電量。而對于個人和家庭而言，有更多的電源可供智能分配，如太陽能、風力發電和發電廠供電。

ADI電源管理部門市場工程師張潔萍眼中，綠色、環保、節能一直是這幾年電源管理系統技術創新的重點。隨著綠色技術在各行業的不斷滲透，新的行業標準也在推動產品升級。照明、電信、智能電網、智能家電等領域同樣具有巨大的增長空間，也是電源廠商重點關注的方向。節能主要體現在

電源產品本身的節能和整體機房節能，而“綠色”主要體現在提高整機效率、減少對電網的干擾以及節省空間、節約成本等方面。另外，模塊化電源、網絡化電源等也是目前的關注焦點。模塊化電源，除了能提高電源供應的可靠性，企業自身還可根據用電負載選配模塊。因此，廠商們如果想要在激烈的市場競爭中保持甚至提高市場占有率，持續技術和產品創新是重中之重。

功率器件：提升能效的踐行者

電源管理技術供應商已不僅僅局限在電源技術本身，同時更多地關注系統信號鏈的把握和系統的應用。在器件設計角度來看，通過器件帶有的特性提升整體工作效率。比如，電源器件通過檢測系統的工作狀態，如動態調節輸出電壓來達到效率優化的目的。從工藝角度來看，功率器件工藝的改進是提高效率的關鍵。

富士通半導體亞太區市場副總裁鄭國威則談到了新技術對提升能效的意義，比如采用基于硅基板的氮化鎵（GaN）功率器件是提升電源效率的新技術，這些器件可廣泛用于電源增值應用，對實現低碳社會做出重大貢獻。與傳統硅基功率器件相比，基于GaN的功率器件具有導通電阻低和能夠進行高頻操作等特性。而這些特性恰恰有利于提高電源單元轉換效率，并使電源單元更加緊湊。富士通半導體計劃在硅基板上進行GaN功率器件的商業化，從而可以通過硅晶圓直徑的增加，來實現低成本生產。

富士通半導體自2011年起開始向特定電源相關合作伙伴提供GaN功率器件樣品，并對之進行優化，以便應用在電源單元中。最近，富士通半導體開始與富士通研究所 （Fujitsu Laboratories Limited） 合作進行技術開發，包括開發工藝技術來增加硅基板上的高質量GaN晶體數量；開發器件技術，如優化電極的設計，來控制開關期間導通電阻的上升；以及設計電源單元電路布局來支持基于GaN的器件的高速開關。這些技術開發結果使富士通半導體在使用GaN功率器件的功率因數校正電路中成功實現了高于傳統硅器件性能的轉換效率。

對GaN同樣寄予厚望的是國際整流器公司亞太區銷售副總裁潘大偉，他表示，由于設計者和技術人員已接近所能實現的芯片的外形極限，因此想要實現性能的進一步提高將變得異常復雜，實現成本也變得很高。在一些情況下，為了在浪費很少能源的情況下提高系統的功率密度，同時降低系統尺寸、復雜性和成本，那么就需要利用新技術來構建元件，或者在一些情況下，需要采用新材料。在IR公司GaN功率器件技術平臺上，我們可以看到一個很恰當的示例，這也意味著高效功率設計新時代的到來。IR公司采用GaN功率技術的GaNpowIR？平臺與采用先進硅技術的平臺相比，能夠把重要的專用應用的優值系數（FOM） 提高達十倍。基本上，采用GaN的電源器件將最終用于與采用硅功率芯片相同的大部分應用，以及一些潛在的目前還不可采用硅芯片的新應用。電源轉換應用目前GaN功率器件的電源轉換應用目標包括AC-DC轉換器、DC-DC轉換器、電機驅動器、D類音頻和照明系統。

而由于歐美政策上的變化，英特矽爾陳宇認為，消費類電子的小功率器件并不被太看好，而大功率器件卻有著不小的潛力，但整體來講，電源IC以及MOSFET還會有比較好的發展空間，而我們都知道功率半導體應用范圍正從傳統的工業控制領域4C領域（計算機、通信、消費類電子產品和汽車電子）擴展到國民經濟與國防建設的各個方面。這種重要性決定了功率半導體在未來的變化，SiC等材料的關注度、器件集成化、器件搭載技術、封裝創新度等都是未來值得關注的地方。

安森美的鄭兆雄對功率器件的看法是，全球能耗大幅增加、能源價格不斷上升以及預計對經濟及環境的不利影響，也持續推動針對更高性能功率分立元器件的需求。這些高性能功率半導體器件須提供更高能效，幫助降低損耗，并提供更高可靠性。例如，安森美半導體推出NGTB15N120、NGBT20N120及NGBT25N120等新系列的場截止型（Field Stop） 絕緣門雙極結晶體管（IGBT），應用于高性能電源轉換方案，適合多種要求嚴格的應用，包括電磁爐、電飯煲及其它廚房小家電應用。

新能源應用：綠色是不懈的追求

雖然新能源應用在經歷了前幾年的火爆之后，看似最近有所降溫，不過，只要人們對節能與綠色環保的追求不變，各種新能源應用依然會逐漸被重視，并取代傳統能源的部分市場，成為人們生活中必不可少的一部分。

綠色工程解決方案的市場持續快速增長，這是由于大家對環境的關注，廠商需要符合最新推出的法律法規，并且從商業角度，確保能源成本和能源供應的安全性。基于以上種種考慮，新電源管理方法的巨大商機存在于各個環節，包括從汽車到家電，從照明到可再生能源的各個領域。

凌力爾特專注于其倡導的能量收集產品，以專門服務于這一新市場。在我們周圍有豐富的環境能源，傳統的能量收集方法一直是使用太陽能電池板和風力發電機。不過，由于有了新的能量收集方法，我們現在可以用多種環境能源產生電能。此外，重要的不是電路的能量轉換效率，而是可用來給電路供電的“平均收集”能量的多少。例如： 熱電發生器將熱能轉換成電力、壓電組件轉換機械振動能、光伏組件用于轉換陽光 （或任何光子源）、而電流組件則可從濕氣實現能量轉換。這使得有可能給遠程傳感器供電，或給電容器、薄膜電池等存儲器件充電，以便在沒有電源的偏僻地點，也能給微處理器或發送器供電。這為我們的能量收集產品帶來了商機，這些產品可用于未來可能出現的各種解決方案。

替代能源帶來商機的一個絕佳例子是太陽能供電的電子設備市場。隨著企業不斷尋求降低能耗的方式，這個市場也在持續增長。例如，我們可以看一下智能電表。智能電表用在智能電網中，可由環境能源供電，以降低工作能耗費用。一種可行和充足的能源是太陽能。不過，因為太陽能變化大、不是穩定可靠的，所以幾乎所有由太陽能供電的設備都配備了可再充電電池。因此，一個重要的目標是，設法得到盡可能多的太陽能，以快速給電池充電，并保持電池的充電狀態，這樣在沒有太陽能可用時，就可將電池用作能源。

節能環保的新能源是中國十二五規劃產業升級的重點。中國風電機組裝機容量近年迅速增長，太陽能光伏發電成長空間巨大，逆變器供不應求。新能源的主要市場是新型能源在能源系統暨電力系統中的應用，它存在于電力系統的發、輸、配、用四大環節中，這也是智能電網概念中的一個重要部分。新型能源發電包括了太陽能光伏發電與風能發電，這是區別于目前大量使用中的化石原料發電的補充，是可再生的、清潔的能源。這也是新能源技術關心的重點，也是主要市場，亦是現階段的投資重點。目前，國家大力提倡快速發展風力發電，以及太陽能光伏發電，這些變化我可以從有關部門的一些數據中看到。其中主要涉及的技術包括了大功率風力發電機組的設計與組裝技術、發電機控制技術、大功率變流技術、光伏系統的MPPT控制、光伏逆變技術和并網技術等。

ADI技術業務經理張松剛介紹，在新能源的建設中所面臨的關鍵問題有很多，其中提高光伏逆變效率、降低光伏逆變系統的成本、新能源并網接入、低電壓穿越、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求側管理及智能計量技術等應該是業界比較關注的關鍵點。在2013年，與智能電網相關的微網建設，包括了怎樣考慮新能源介入、能源存儲、電動汽車充電樁等應用都會帶來相應的新技術。這其中光伏逆變系統、電池充放電管理技術、新型電池、充電樁能量合理分配技術及配套產品等都會促進新能源市場的良性發展。對于半導體產品來說，表現為怎樣提高系統效率、降低總的系統成本、快速推向市場等，主要的機會將體現在電能計量產品的多樣化、可提供高性能ADC及支持高載頻PWM輸出的MCU、高頻率的門極驅動產品、高性能的隔離電壓電流檢測、高效率及數字化電源技術等。

汽車電子：一半是智能安全 一半是清潔環保

對于汽車電子來說，市場的要求一直存在，并且很簡單：一個方向是要車輛駕駛更智能化更安全更舒適，并且娛樂和信息功能要逐漸完善，而另一個方向則是要堅持走新能源和混合動力汽車方向，逐漸替代現有的汽油動力或者盡可能減少碳的排放量。

在汽車電子領域，富士通半導體亞太區市場副總裁鄭國威最關注純電動汽車，同國家政策一樣，把“三橫”（電池、電機、電控）作為富士通研局的核心。在電池方面，我們提供最新的BMS解決方案和預測并提高電池使用壽命的LEV控制器算法。在電機方面，富士通主要是提供高集成度的MB91580 MCU，而且從車廠的角度來說，該MCU可以做到一并整合BMS管理和DC-DC轉換模塊的系統能力，大大節省整車的控制系統成本。在電控方面，重點推薦的是最新低成本MB91520系列MCU，在總線方面，該系列已經先期集成了一路FlexRay，3路CAN和7路LIN總線。同時目前比較熱門的ADAS（先進駕駛輔助系統）也是未來的一個發展趨勢，富士通的ADAS技術主要涉及透過攝像頭和傳感器的結合，實現圖像識別輔助和接近目標檢測，應用的領域主要有360度三維立體全景輔助、可視停車輔助、駕駛盲區監控、安全開車門以及車行駛方向周圍的障礙物和行人的識別。

ADI公司亞洲區行業市場總監周文勝認為電池技術是新能源汽車的重要驅動力。目前，新能源汽車中的電池對新能源汽車的發展帶來很大的挑戰。如何改善電池的充電時間、使用壽命、減輕電池的重量，增加電池的續航能力、降低成本、保證使用安全等等問題，都是新能源汽車迫切需要而且必需要解決的問題。在中國，經過幾年的快速發展，消費者對汽車已逐漸轉向對安全等更高層次的需求。這些高需求也使得汽車安全系統越來越向智能化的方向發展。代表一種重要的市場新趨勢，ADAS作為ABS（防抱死制動系統），安全氣囊，和穩定控制系統之后的技術革新，其普及步伐不斷加快。基于視覺的高級駕駛員輔助系統（ADAS） 的核心，是通過視覺或者雷達技術檢測車輛周圍的環境信息，經DSP處理，然后采取相應的預警或干預措施，可以從多方面大大提高行車安全性。通過安裝后視/前視/側視攝像頭和視覺處理ECU，可以實現多種功能來幫助駕駛員提前防范風險。

英飛凌科技（中國）有限公司總裁兼執行董事賴群鑫相信汽車電子市場依然充滿著機會，是值得繼續關注的產業，英飛凌的關注點依然是高能效、移動性和安全性三個方面。在產品和市場策略上，利用豐富的系統應用經驗，使產品能為客戶帶來最大價值以增強其市場競爭力；借助傳統動力、車身、舒適、安全及新能源的產品線以此推動汽車產業向高效、減排及安全舒適方向快速發展。傳感器會在汽車電子的各項應用中占越來越多的比例。排放法規更加嚴格，摩托車繼續從化油器升級為電噴系統；國人更加關注汽車的安全，電子系統裝車率提高；法規成為技術進步的主要推動力。

安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄先生對汽車電子也非常看好。以汽車應用為例，全球各地的政府機構正在推動相關提案及法規，迫使汽車OEM設法減少燃油消耗及廢氣（二氧化碳、NOx等）排放。因此，一個重要趨勢就是新世代的混合動力及電動汽車在加快發展。如果從半導體的視角比較標準內燃發動機汽車與混合動力汽車的動力系統，可以估計出兩者的半導體成分之比為1：5，也就是說，混合動力汽車動力系統的半導體成分相較于標準內燃發動機動力系統提升到5倍。

測試：自動化與靈活測試逐漸成為主流

兼容更多最新技術是推動測試測量領域不斷向前發展的永恒驅動力。包括半導體技術，總線技術，處理器技術等在內的最新商業現成可用技術無疑將會進一步拓展測試測量的應用領域。以PXI技術發展為例，經過十五年的發展，PXI技術已經日趨成熟，但這并不妨礙PXI技術將與時俱進地兼容更多新的技術。基于最新的技術，PXI平臺的應用范圍進一步拓寬，比如利用高帶寬的中頻儀器進行通信系統測試，高速數字協議接口，高速圖像采集等等。可以期待，隨著商業PC總線的進一步發展，PXI平臺還將繼續利用這些商業現成可用技術，幫助更多領域的工程師和科研人員，確保他們測試測量與控制應用的成功。

具體到整個無線通信測試行業，我們可以看到一些明顯的趨勢：首先，測試的自動化程度越來越高，對射頻測試的速度要求也越來越嚴苛。其次，很多新興的產品會在同一個設備上集成多種無線通信標準，以蘋果公司的iphone 5為例，它同時集成了GSM、EDGE、CDMA2000、WLAN以及用于4G通信的LTE等模式，在方便用戶的同時，也給相關設備的研發和測試帶來了巨大的挑戰。再次，各種新的無線通信標準的不斷涌入也同樣使人感到束手無策，每個公司和組織都在根據自己特定應用的需求來制定和優化不同的標準和協議，這就使得大量的新標準如雨后春筍般出現，而每個標準的生命周期卻被縮短，如圖所示。通常射頻設備的購買周期是5至7年，但新標準與新技術的推出周期卻縮短至每兩年一輪，這給測試廠商帶來巨大壓力。

軟件定義的射頻測試系統架構是應對諸多射頻測試挑戰的一個思路。如今，射頻應用變得越來越為復雜，工程師們正面臨增強功能性且不增加測量次數與成本的兩難。盡管在測試測量算法、總線速度和CPU速度上的提高減少了測試次數，在射頻測量系統中運用基于FPGA的硬件可以帶來從低延時待測設備的控制到減少CPU負載等諸多好處：

使用交互式待測設備控制方法，提高測試系統的整合度；

使用硬件測量減少測試時間，提高測試可靠性；

通過閉環反饋快速達到最理想的測試條件；

通過用戶自定義觸發來處理特定的數據。

第6篇：半導體與導體的區別范文

關鍵詞:光電探測器 光電導效應 光電導器件

光電探測器是一種利用半導體材料的光電導效應制成的能夠將光輻射轉換成電量的器件,它利用這個特性可以進行顯示及控制的功能。光探測器可以代替人眼,由于具有光譜響應范圍寬的特點,光探測器亦是人眼的一個延伸。光電探測器利用被照射材料由于輻射關系電導率發生改變的物理特點,在紅外波段中的應用主要在紅外熱成像、導彈制造及紅外遙感等一些方面;在可見光或近紅外波段中的應用主要在在工業自動控制、光度計量及射線測量和探測等方面。隨著電子科學技術的日趨成熟,光電探測器的應用將更加廣泛。

1、光電探測器的發展

1873年,英國W.史密斯發現硒的光電導效應,但是這種效應長期處于探索研究階段,未獲實際應用。第二次世界大戰以后,隨著半導體的發展,各種新的光電導材料不斷出現。在可見光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初,中遠紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導探測器研制成功,典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au(鍺摻金)和Ge:Hg光電導探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。

在60年代初以前還沒有研制出適用的窄禁帶寬度的半導體材料,因而人們利用非本征光電導效應。Ge、Si等材料的禁帶中存在各種深度的雜質能級,照射的光子能量只要等于或大于雜質能級的離化能,就能夠產生光生自由電子或自由空穴。非本征光電導體的響應長波限λ由下式求得λc=1.24/Ei式中Ei代表雜質能級的離化能。

到60年代中后期,Hg1-xCdxTe、PbxSn1-xTe、PbxSn1-xSe等三元系半導體材料研制成功,并進入實用階段。它們的禁帶寬度隨組分x值而改變,例如x=0.2的HG0.8Cd0.2Te材料,可以制成響應波長為 8～14微米大氣窗口的紅外探測器。

2、光電探測器的工作原理

光電探測器的工作原理是基于光電效應,熱探測器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高,從而改變了它的電學性能,它區別于光子探測器的最大特點是對光輻射的波長無選擇性。

所謂光電導效應,是指由輻射引起被照射材料電導率改變的一種物理現象,它光是內光電效應的一種。當照射的光子能量hv等于或大于半導體的禁帶寬度Eg時,光子能夠將價帶中的電子激發到導帶,從而產生導電的電子、空穴對,這就是本征光電導效應。這里h是普朗克常數,v是光子頻率,Eg是材料的禁帶寬度(單位為電子伏)。因此,本征光電導體的響應長波限λc為λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)式中c為光速。本征光電導材料的長波限受禁帶寬度的限制。

光電導器件:利用具有光電導效應的半導體材料做成的光電探測器稱為光電導器件,通常叫做光敏電阻。在可見光波段和大氣透過的幾個窗口,即近紅外、中紅外和遠紅外波段,都有適用的光敏電阻。光敏電阻被廣泛地用于光電自動探測系統、光電跟蹤系統、導彈制導、紅外光譜系統等。

光電子發射器件:光電管與光電倍增管是典型的光電子發射型(外光電效應)探測器件。其主要特點是靈敏度高,穩定性好,響應速度快和噪聲小,是一種電流放大器件。尤其是光電倍增管具有很高的電流增益,特別適于探測微弱光信號;但它結構復雜,工作電壓高,體積較大。光電倍增管一般用于測弱輻射而且響應速度要求較高的場合,如人造衛星的激光測距儀、光雷達等。

硫化鎘CdS和硒化鎘CdSe光敏電阻是可見光波段用得最多的兩種光敏電阻;硫化鉛PbS光敏電阻是工作于大氣第一個紅外透過窗口的主要光敏電阻,室溫工作的PbS光敏電阻響應波長范圍1.0～3.5微米,峰值響應波長2.4微米左右;銻化銦InSb光敏電阻主要用于探測大氣第二個紅外透過窗口,其響應波長3～5μm;碲鎘汞器件的光譜響應在8～14 微米,其峰值波長為10.6微米,與CO2激光器的激光波長相匹配,用于探測大氣第三個窗口(8～14微米)。

3、光電探測器的結構

第一支InGaAs光電探測器在1978年就被報道,略晚于第一支InGaAsP光電探測器。這些探測器都可以通過改變組分含量從而達到需要的波長響應,一種典型的InGaAsP光電探測器結構圖如下圖所示:

圖 一種典型的InGaAsP光電探測器結構圖

利用異質結構以In0 6qGa0 31As0 66P0 34作為本征吸收層,以In0.7:Ga0.22As0.47P0.53為P型表面入射窗,得到了峰值響應波長為1.36 gm的窄的頻譜響應。為了制作方便,一股將這種光電探測器做成臺面結構。

InGaAsP光電探測器中,表面鈍化層、載流子產生復合及隧穿等都會引起暗電流。通過優化表面鈍化層可以使表面漏電流密度小到IlA/cm量級。

s.R.Forrestt等人指出,在較低偏壓下載流子產生復合對暗電流起主導作用,只有當偏壓大于100V時隧穿電流才變得顯著。即使由產生復合引起的小的暗電流也會對光電探測器靈敏度產生不利影響,因此應合理設計結構使暗電流最小。

為了制作方便,將這種光電探測器做成臺面結構,包括外延生長,擴散及離子注入等方法。然而這些臺面不利于集成,難以實現光電子集成回路(OEIC),因此人們又做出了各種平面結構,這些平面結構類似于上圖所示,同時這種平面結構有助于因表面漏電流引起的暗電流。

4、光電探測器的種類

第7篇：半導體與導體的區別范文

[關鍵詞]納米材料；技術；涂料；應用

中圖分類號：TQ63文獻標識碼：A文章編號：1009-914X（2017）25-0397-02

1納米材料的概述

納米材料是指由尺寸介于原子、分子和宏觀體系之間的納米粒子組成的新一代材料。而納米技術是研究物質組成體系的運動規律和相互作用以及在應用中實現特有功能和智能作用的一種科學技術。納米涂料是利用納米粒子抗紫外線的性能對涂料進行改性，提高涂料的某些性能。納米涂料也是納米復合涂料，是在涂料生產過程中加入納米粒子，從而產生許多優異性能，使納米涂料具有優異的力學、熱學、光學及電磁學性能，這些都是傳統涂料不能比擬的，而且添加不同的納米粒子便生產出不同功能的納米涂料，從而擴大了涂料的應用范圍。

納米涂料的發展：首先，納米材料在我國的發展已經很廣泛，在市場上也取得較好的反應，納米建筑涂料是納米涂料用量最大的品種之一，也是提升傳統涂料的重點領域。近幾年來，納米材料的發展更為迅速，在建筑行業中，主要被用于改善建筑內墻涂料的抗菌性和建筑外墻涂料的耐候性，已經逐漸形成一種產業。但是還是落后于發達國家，國外的納米材料的應用，對于納米涂料的應用，國外對其的開發起步較早并形成產業化，美國對于納米材料的應用主要用于絕緣涂料、豪華轎車面漆以及軍事方面，還開展了在包裝上使用阻隔性涂層、透明并耐磨性涂料、光致變色涂料等納米涂料的應用研究。而日本主要在由光催化進行自動清潔涂料、靜電屏蔽涂料的研究方面取得成效并將其發展為產業化。

2納米材料的物理性能

納米材料中能級分裂和電子布局的變化；納米材料電子的強關聯或相關性；納米材料具備的激子過程和激發態；納米材料的表面態與表面結構：納米材料占比例較大的是的其表面，當納米材料減少到10nm時，體內原子和表面原子的數目比將達到50%。表面原子與體內原子所處的化學環境截然不同，因此會有表面相形成。但是，由于普通材料中，表面相受到比例小的影響，局限性較大。對于納米材料來說，由于自身表象與體相比例相差不大，因此，在許多物理變化以及化學變化中的作用顯著，而且更加利于人們對其進行研究；納米材料的量子隧穿與納米尺度的耦合：目前改性涂料所使用納米材料一般為半導體納米材料，如納米SiO2、TiO2、ZnO等，半導體納米材料比較特殊；具有光學性；納米半導體粒子，1-100nm。由于量子尺寸效應差異較大，因此目前最活躍的研究領域之一就是納米半導體粒子的光化學性質和光物理性質，對于納米半導體粒子所具有的室溫光致發光及超快速的光學非線性響應等特性更加受到關注。一般情況下，當導體激子玻爾半徑與導體粒子尺寸半徑極其相近時，隨著導體粒子尺寸的變化，其導體的有效帶隙也隨之發生變化。導體尺寸越小，其導體的有效帶隙越多，其相應的熒光光譜和吸收光譜會發生藍移，最終形成能級在能帶中。

3納米材料的其他性能

3.1光學性能：當納米微粒的粒徑與電子的德布羅意波長、超導相干波長以及玻爾半徑相當時，其具有較為顯著的尺寸效應。同時，納米材料的比表面使處于小顆粒內部的電子、原子以及處于表面態的電子、原子與的行為有很大的差別，影響納米微粒的光學特性與納米材料的這種量子尺寸效應和表面效應有很大的關系。這是同樣材質納米材料的宏觀大塊物體不具備的。例如SiO2、TiO2、ZnO等，能夠很好的吸收紫外光，而其中一些氧化物幾乎不吸收紫外光，例如亞微米的TiO2。由于這些納米材料具有良好的半導體特性，因此容易吸收紫外光，其主要原因是由于電子被激發發生躍遷，從而吸收紫外光線。納米材料與具有相同材質的大塊材料相比，納米材料在吸收紫外光線過程中，會出現藍移現象，出現藍移現象的原因有，量子尺寸發生變化，能隙變寬，光吸收靠近短波。另一種是表面效應。大的表面張力使晶格畸變，晶格常數變小。

3.2吸附性能：當不同相相接觸并且互相結合時，就是吸附現象。納米微粒與材質相同的一些材料相比吸附性較強，主要是由于其比表面積較大，并且其表面得原子不能足夠配位。影響納米材料吸附性能的因素較多，其中，溶液性質、被吸附物質的性質、溶劑性質都可能對其產生影響。比如，水溶液的PH值不同，納米材料微粒的電性也不相同，有可能帶正電、也有可能帶負電、還有可能呈中性。這些粒子所形成的吸附鍵不同，其吸附作用也具有差異。一些納米材料能夠利用氣體，形成吸附層，如納米氧化物可以與空氣中的一些氣體結合形成吸附表層。氣體不同，形成的吸附層也不相同。

4納米材料在涂料中的應用

4.1力學性能的改善

涂料力學性能主要表現在強度、硬度、耐磨性等方面，涂料力學性能的好壞直接關系到涂料的使用壽命。在涂料實際應用過程中，受多種因素的影響，會出現力學性能的變化，從而難以發揮涂料應有的作用。而納米材料的應用能夠有效地改善涂料的力學性能。納米材料中的納米粒子比表面積要大，能夠與有機樹脂基質之間存在良好的界面結合力，大顆粒與成膜物之間的空隙非常小，能夠有效地減少毛細作用，從而提高涂層的強度、硬度以及耐磨性。

4.2光學性能的改善

涂料主要是涂在物體表面，而在物體表面，涂料很容易腐化、脫落，而出現這種問題的根源就在于涂料的光學性能比較差，涂料在太陽的照射下快速地發生反應。而納米材料具備大顆粒所不具備的光學性能。當納米級微粒摻和進母體材料時，可以提高母體材料的透明性，從而直接散射紫外光，同時，能夠將紫外光纖帶出散射區域，從而大大的增強涂料的曝光、保色及抗老化性能。

4.3提高光催化效率

就納米材料而言，納米粒子尺寸小，比表面積要大，表面原子配位不全，從而使得表面活性點增多，由于表面活性點比較多，反應接觸面就比較大，催化效率就要高。對于涂料這種產品而言，納米材料的可以作為涂料的光催化劑，因納米粒子的粒徑小，粒子吸收光能后，激發出的極子所到達表面的數量就會增多，從而加速催化，提高涂料的光催化性能。如二氧化鈦的光催化性能，這種光催化劑集廣泛應用于廢水處理、有害氣體凈化、日用品等領域，同時還可以環境保護涂料自己殺菌涂料。

5納米材料在涂料中應用的關鍵問題

納米材料作為科技產物，它的作用毋庸置疑，但是就納米材料在涂料中的應用來看，還處于初級階段，在實際應用過程中出現了一些問題，納米材料在涂料中的應用還有待于深入研究。納米微粒比表面積以及表面張力大，納米微粒容易吸附而發生團聚，而這種易團聚的粒子很難分散開來，如果這些團聚的粒子沒有良好的分散，就難以發揮納米材料在涂料中應有的作用。因此，針對納米粒子團聚問題，就必須深入研究納米粒子團聚后的分散，要加大研究，以科學、先進的方法來講這些團聚的粒子來分散。納米材料屬于該科技產品，納米材料在涂料中的應用與其他材料在涂料中的應用情況有著一定的區別，納米材料在應用過程需要根據涂料的特性來進行，但是就目前來看，納米材料對涂料的作用研究還不夠深入，以至于納米涂料技術水平不夠高，涂料性能與國外相比存在著一定的差距。因此，加大科技的研究是納米材料普及應用的保障。一方面，要繼續深入研究納米材料科技，不斷提高納米材料技術含量，另一方面，要加強國際合作，學習國外先進的技術理念，從而更好地發揮納米材料在涂料中的作用，不斷能提高涂料的性能。

6納米材料及其技術在涂料中的應用

6.1TiO2在涂料中的應用

納米TiO2具有光學效應，其粒徑發生改變，光學效應也發生變化。納米TiO2中的金紅石型材料能夠變色，角度不同，顏色隨之發生改變。多應用于汽車噴漆中，能夠產生一些很神奇的變化。利用納米TiO2中的紫外吸收特性，對汽車面漆的耐候性能有較大的提升。除此之外，納米TiO2還具有光催化特性，利用其這一特性，能夠對空氣產生凈化作用，并且對于空氣中的其他污染物進行降解，保護環境。

TiO2的光催化效應及應用：納米二氧化鈦具有高的光催化活性，是一種光催化半導體抗菌劑，在波長小于400nm的光照下，能吸收能量高于其禁帶寬度的短波光輻射，產生電子躍遷，價帶電子被激發到導帶，形成空穴-電子對，并將能量傳遞到周圍介質，誘發光化學反應，具有光催化能力。一般抗菌劑有殺菌作用，但不能分解毒素，而二氧化鈦利用生成的活性氧殺菌，并且能使細菌死后產生的內毒素分解。納米TiO2廣泛應用于自潔陶瓷、玻璃以及廚房和醫院設施中，一些高速公路兩側的護墻上也涂有納米TiO2以消除汽車尾氣的影響。

TiO2的紫外屏蔽應用：納米TiO2的小尺寸效應、量子效應和誘導效應可使光吸收帶藍移，產生強的紫外吸收。納米TiO2具有很好的紫外線屏蔽作用，也是一種防老化材料，可將其均勻分散到涂料中制成紫外線屏蔽涂層和抗老化涂層。納米TiO2作為一種良好的永久性紫外線吸收材料還可用于配制耐久型外用透明面漆，一般用于木器、家具、文物保護等領域。

6.2SiO2在涂料中的應用

納米SiO2是無定型白色粉末，是一種無毒，無味，無污染的無機非金屬材料，表面存在不飽和的殘鍵和不同鍵和狀態的羥基，其分子結構呈三維網狀結構。

納米顆粒的比表面積和表面張力都很大，容易相互吸附而發生團聚。而納米粒子如果不能真正的以納米級分散在涂料中，就失去了其應有的作用。添加納米SiO2的涂料具有防流掛，施工性能良好，尤其是抗沾污性大大提高，具有優良的自清潔性能和附著力。納米二氧化硅具有極強的紫外吸收、紅外反射特性，它添加在涂料中，能對涂料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和熱老化的目的，同時增加涂料的隔熱性。

6.3納米CaCO3在涂料中的應用

納米碳酸鈣的主要作用是改善涂料的性能，使涂料的觸變性更好，在施工的過程中防止流掛并增加涂料的貯存穩定性。納米碳酸鈣改善涂料觸變性的主要原因是由于納米碳酸鈣粒子表面相互聚集的氫鍵作用力不強，很容易被剪切力切開，在使用的時候這些氫鍵在外部剪切力的作用下又可以迅速的恢復，能夠迅速的重整結構。納米碳酸鈣對涂膜有一定的補強作用，同時還具備其他納米材料的普遍共性“藍移”現象。從納米碳酸鈣的結構來看，部分納米粒子聚集并形成一次鏈狀結構，這種結構可以將涂料的結構化水平提高，在與聚合物混合時形成的物理纏結能力增強，從而增加涂膜補強效果。

7結束語

綜上所述，加強對納米材料及其技術在涂料產業中應用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的納米材料及其技術應用過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

作者：韓繼強

參考文獻 

第8篇：半導體與導體的區別范文

3月初，中芯國際公布了其2013年財報，全年實現凈利潤1.73億美元，同比增長近7倍，創下歷史最好業績，這是中芯國際連續兩年實現盈利，在其成立12年的歷史中也屬首次。

帶領這個芯片巨頭走出泥沼的是時隔6年后重新回歸的邱慈云。作為中芯建廠元老之一，邱慈云在2001年2005年一直擔任中芯的高級運營副總裁。2011年8月，他的強勢回歸既被視為意外，又被認為是情理之中。

本期《張江新經濟》聯席主編韓露對話中芯國際CEO邱慈云。現年58歲的邱慈云有近30年的半導體產業經驗，外號“711”的他每天工作時間從早上7點到晚上11點，將英特爾公司傳奇CEO安迪?葛洛夫的名言“只有偏執狂才能生存”奉為圭臬。

韓露：中芯國際從成立伊始，走過了一段非常曲折的路程，也經歷過非常困難的時期，作為創業元老之一，您對這段歷史有什么注解？

邱慈云：中芯國際是國內較早成立的半導體企業，當時國內這一產業的基礎非常薄弱，我們的創始團隊都是抱持著實業報國的一腔熱血回國。從無到有是一件非常不容易的事，我也很榮幸見證了這段歷史。

我們走過一些彎路，但取得的成績更加令人振奮。時至今日，我們覺得中芯國際迎來了最佳的發展機會――隨著國內半導體行業的壯大，生態的成熟，包括中芯國際在內的同仁們都站在了一個最佳的“風口”。

韓露：2011年重新回來，很快就幫助中芯扭虧為盈，您對這一成績的總結是“效率提高”，如果更直白一點是否可以理解為“更加務實”？比如不再一味追求先進工藝，而是更加注重成熟工藝的利用；比如更加重視國內客戶的需求；比如不再盲目擴大產能，而是首先最大化利用好現有產能？

邱慈云：在中芯國際全體員工的努力下，我們在2011年用了三個季度扭虧為盈。在營運上，中芯國際的方針是“充分利用現有產能，實現效率提升”，通過提高生產效率，優化產品結構，降低生產成本，提高產品良率，全面充分利用現有產能。同時，我們也根據客戶的需要，進行產能擴充以滿足其日益增長的需求。

在工藝上，中芯國際堅持兩條腿走路。一方面，加速追趕國際先進主流工藝的前進步伐；另一方面，大力挖掘成熟工藝領域的特殊制程，發揮差異化優勢，為客戶提供更加豐富的增值服務。

在市場戰略上，我們對客戶采取了多元化策略，在服務好國際大廠的前提下，挖掘大陸客戶的增長潛能并保證給予相當比例的產能分配，這樣可在市場需求景氣波動時實現穩健發展。同時，扶持同業中的關鍵企業，鼓勵國內代工廠、封裝廠、設計公司、IP（知識產權）和EDA（電子設計自動化）供應商相互支持，以形成一個以共同利益為基礎的生態系統。

韓露：您對集成電路行業的“軍備競賽”怎么看？

邱慈云：“軍備競賽”是一種投資競爭，比拼的是產能和技術。隨著半導體制造技術的發展，工藝特征尺寸不斷微縮，研發投資越來越大，建廠投入越來越高，但是作為“第一梯隊”的國際巨頭們要保持領先優勢，就必須持續發展最領先的技術與工藝。這意味著各家需要不斷投巨資于技術開發和先進產能。而作為“第二梯隊”的企業應該在力所能及的領域尋找機會。比如某些細分市場則為“第二梯隊”廠商提供了市場空間，在這些領域的深耕，將會給“第二梯隊”廠商帶來更多機會，更大的利潤空間。

每一家企業都應該按照自身的特點，尋找適合自己的領域深耕，發揮出自己的優勢，實現持續成長。中芯國際并不以投資額為衡量指標，而是以滿足客戶需求為首要目標。如果中芯要進行投資和擴張，首先要確保這個投資是正確的，其次仍舊是確保以客戶需求為導向。

韓露：上月與長電科技的合作，關于其戰略意義、對產業的影響等，業界有各種解讀，作為事件的主導方，您怎么看此次的雙方合作？

邱慈云：中芯國際已實現了連續兩年的盈利成長，連創銷售收入歷史新高。在和客戶攜手共同邁向新的事業巔峰之時，越來越感覺到在先進工藝技術節點上，12英寸凸塊加工（Bumping）已成為代工廠必備的手段，只有一個健全、完整、有效的本地高端產業鏈，才能全面凸顯中芯先進工藝芯片代工的價值，也才能真正有利于客戶更好地開拓中國快速增長的芯片市場。為此，中芯國際下定決心，主導發展中段凸塊加工生產線，并與國內半導體封測龍頭企業江蘇長電科技聯手，通過兩者優勢互補，擬在中國建設完整的中后段集成電路產業鏈，形成中國大陸健全、有效的本地高端芯片加工產業鏈。我們還將以此為基礎，進一步向3D先進封裝發展，以配合公司未來的發展規劃。此舉將進一步提升中芯國際的核心競爭力。

韓露：不久前，中芯晶圓股權投資基金也投入運營，這是一只什么樣的基金？

邱慈云：中芯晶圓股權投資（上海）有限公司是中芯國際設立的獨資投資基金公司，初始到位資金5億元人民幣，這是一個母基金，將聯合社會資金發起設立眾多子基金。通過設立子基金，帶動社會資本共同投資集成電路及相關產業，促進中國集成電路產業發展，使投資人能夠分享集成電路相關產業高速發展成果，同時實現股東權益最大化。

韓露：搜索關鍵詞為“中芯國際”的新聞，除了上述兩個，另外一個重大新聞就是關于28納米制程的進展，這對于未來中芯的發展有什么影響？

邱慈云：我們在去年底宣布28納米工藝凍結，標志中芯國際已正式進入28納米工藝時代。目前，我們的28納米高介電常數金屬閘極（HKMG）和28納米多晶硅（PolySiON）工藝定案已成功完成，并且已進入多項目晶圓（MPW）階段。

預計28nm制程在2014年底會有少量的銷售貢獻，在2015年會正式進入量產。該里程碑證明了我們能夠為全球IC設計商提供頂尖的技術支持，夯實了我們在移動計算相關IC制造領域中的有利地位。

韓露：集成電路起源于美國，但逐漸有一個“西退東渡”的過程，帶動了日本、“亞洲四小龍”等國家和地區的經濟騰飛，近期的韓國更是典范之一，您對這個趨勢怎么看？中國能夠成為受惠者之一嗎？

邱慈云：中國大陸有一個很特別的環境，中國半導體業的機會也在這里。上世紀60～80年代是美國半導體業發展最好的環境，有系統公司、消費電子公司，還有國防工業，這都帶動了IDM模式（集成器件制造）的發展。美國現在仍有系統公司、消費電子公司（如蘋果公司）。再看其他地方，日本在上世紀80年代、90年代也有這樣的產業環境，半導體產業發展非常蓬勃，歐洲也是如此。但現在，歐洲和日本半導體產業都式微了，無法持續下去。對于韓國和臺灣，其整合的面比較窄，臺灣只有電腦公司，沒有系統公司，韓國也沒有系統公司，只有很好的消費電子公司。

而對于中國大陸來說，現在有很強的系統公司，如華為；也有很強的電腦公司，如聯想；還有優秀的消費電子公司，如TCL、海爾等，而且這些公司都處在上升階段，這會給半導體設計業、制造業帶來很多機會，這是當下我們中國大陸的特殊機遇，這在其他地方已經不存在了。

韓露：想把握這個機遇，中國還應該在哪些方面努力？

邱慈云：集成電路產業是國家基礎性、戰略性、先導性產業，國家應從戰略高度上支持集成電路的發展，并借鑒國外集成電路產業發展的成功經驗，以支持集成電路制造企業為重點，兼顧相關關鍵環節，在資金、人才等方面持續加大投入，使一部分重點企業盡快步入世界最先進行列，以此帶動全行業的發展進步；

另一方面，我們要切實貫徹落實國家支持集成電路產業發展的相關政策，并將相關政策系列化，為集成電路產業發展創造良好的生態環境，注重高端人才的培養與引進。

韓露：您剛剛獲得了本年度的SEMI outstanding EHS achievement Award，請問獲得這個獎項的原因，您認為EHS工作對中芯國際的發展帶來何種影響？

邱慈云：SEMI outstanding EHS achievement Award是為紀念已故的日本東京電子總裁Akira Inoue 對EHS事業作出的貢獻同時增進全球業界對EHS的關注而設立。該獎項表彰了中芯國際在環境保護、工作健康與廠房安全（EHS）方面所做的努力與貢獻。

在工業安全方面，中芯國際在過去的三年里百人可記錄工傷率持續降低。在2013年，百人可記錄工傷率降低到0.01，還在追求更高的標準，已將事故和工傷的目標設定為零。在節能環保方面，中芯國際通過節能項目的實施，節約能源相當于每年3551噸煤，通過安裝65套電熱水洗式溫室效應氣體本地處理系統，中芯國際每年減少44473噸二氧化碳當量的溫室氣體。中芯國際還在上海工廠增加了四套裝備系統以減少廢磷酸的產生，通過系統每年減少廢磷酸排放量達8.6萬噸，極大減少了對周圍水環境的影響。

第9篇：半導體與導體的區別范文

【關鍵詞】集成電路 布圖設計 知識產權

現代信息技術以微電子技術的發展為基礎，而集成電路無疑是微電子技術中重要的一部分。但目前針對企業集成電路布圖設計的侵權案件也日益增多，這給蒸蒸日上的半導體集成電路產業帶來了不小的陰影。企業該如何有效地保護自己的集成電路知識產權是本文要探討的核心問題。

一、集成電路知識產權保護的內容

（一）集成電路與集成電路布圖設計。

集成電路，又稱芯片，在電子學中是一種把電路小型化的方式，就是指將晶體管等元器件及其相互的連線固化在半導體晶圓表面上，從而使其可以具備某項電子功能的成品或半成品。

集成電路布圖設計是指一種體現了集成電路各電子元件三維配置的方式的圖形，布圖設計是區別各種集成電路的基礎，不同功能的集成電路其布圖設計也不同，對集成電路的保護主要通過對布圖設計的保護來實現。

（二）集成電路在知識產權保護上的特點

1.集成電路并未具有顯著的創造性

集成電路集成規模的大小代表了集成電路產品的水平高低，集成電路產品的制造者著力提高的就是集成電路的集成度，即在同樣大小的芯片上集成更多的電子元件。集成電路產業技術的發展主要體現在集成規模的提高上，規模的提高雖然在業內代表了技術的極大進步，但是在法律上并無法有力的說明其有顯著的創造性，畢竟大多集成電路新產品都是在原有基礎上發展而來的，所以集成電路產品集成度的提高并不當然等同于專利法上的創造性。

2.集成電路布圖設計超出著作權保護范圍

集成電路布圖設計作為一種體現了作者獨創性的圖形作品，毫無疑問是受到著作權的保護的，但是筆者認為著作權對集成電路布圖設計的保護并不到位。我國現行法律中規定了的著作權的內容中并沒有集成電路的布圖設計這一項。集成電路布圖設計的價值主要體現在工業生產中的運用，但我們可以看到著作權對布圖設計投入工業運用方面的保護是不足的，對于著作權人來說，傳統的著作權的內容并不能很好地實現布圖設計的價值。

3.集成電路知識產權保護需要協調與行業發展之間的關系

集成電路行業發展的主要方向就是不斷提高集成電路芯片的集成規模，而這些發展和提高都是基于原有的集成電路設計，即大多通過“反向工程”的方法將獲悉他人的集成電路布圖設計方法，并在前人的基礎上進行技術的提高和發展。毫無疑問的是，這種“反向工程”的方法是侵犯了原著作權人的禁止不經許可進行復制的權利的，但是我們不能簡單地認為這種“竊取”別人知識產權的行為就是違法的，如果這樣草率的下決定將會對整個集成電路行業的發展產生毀滅性的打擊，極大地提高企業研發成本，同時也不利于社會信息化的實現。所以，我們的立法必須承認實行“反向工程”的合理之處，協調好知識產權保護與半導體行業發展的關系。

二、企業集成電路知識產品保護戰略

（一）明晰權利歸屬。

企業應當和員工在研發新的集成電路設計之前，應當明確該集成電路的研發是在企業的組織和意志下進行，還是委托員工研發。根據我國《集成電路布圖設計保護條例》第九條至第十一條規定，如果是委托員工研發的，在研發之前企業應與員工簽訂明確的委托開發協議，明確布圖設計專有權的權利歸屬，以免日后發生爭議無法出示相關證據。而與其他法人、組織、自然人合作開發的項目，在研發之前也應該簽訂類似協議，明確各方享有專有權的范圍。

（二）重視知識產權的申報和登記。

依照法律規定，未經登記的布圖設計是無法受到法律保護的。所以企業既要注重研發之前的明確各方權利義務的工作，也要在重視在研發之后的專有權申報工作。對集成電路布圖設計進行登記的時候，要特別注意我國法律的時效規定，《集成電路布圖設計保護條例》第十七條規定：布圖設計自其在世界任何地方首次商業利用之日起2年內，未向國務院知識產權行政部門提出登記申請的，國務院知識產權行政部門不再予以登記[ 同上]。研發完畢之后立即進行登記工作，是企業避免遭遇知識產權侵權的重要方法。

（三）發現侵權行為要及時進行追究。

企業發現他人未經允許使用其布圖設計，復制其布圖設計中全部或者任何具有獨創性的部分，為商業目的進口、銷售或者以其他方式提供受保護的布圖設計、含有該布圖設計的集成電路或者含有該集成電路的物品的，企業可以要求對方及時停止侵權行為，并賠償損失和制止侵權行為所產生的合理費用。如果雙方協商不成，還可以要求國務院知識產權行政部門進行處理或向人民法院提訟。

三、總結

我國集成電路行業作為新興行業，發展潛力巨大，但基于半導體集成電路產業的自身特點和國內市場嚴峻的競爭形勢，集成電路企業應該在加大研發力度和增強市場競爭能力的同時，注重產品的知識產權保護工作，占據市場的技術優勢，從而轉化為經營的優勢。在國家的政策扶植和相關法規不斷完善的情況之下，我國的半導體集成電路生產企業必將迎來一個發展的春天。

參考文獻：