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功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究

功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究
功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究

功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究(一)

中商报告网

https://www.doczj.com/doc/f416595876.html,

集成电路的发明,是20世纪人类科技史最伟大的发明之一。以集成电路为代表的半导体产业作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,在推动经济发展、社会进步,提高人民生活水平以及保障国家安全等方面正发挥着日益重要的作用,已成为当前国际科技和产业竞争的焦点,也是衡量一个国家和地区现代化程度和综合国力的重要标志。

由于集成电路及其它半导体器件所具有的特殊战略地位,已被国家国民经济和社会发展“十一五”规划、国家科技中长期发展规划纲要、国家信息产业发展“十一五”规划列为重点支持的科技和产业予以加快发展。特别是党的十七大明确提出工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化和加快信息化和工业化的融合战略,更为信息产业特别是半导体器件产业的发展带来了更大的机遇。

半导体分立器件作为半导体器件基本产品门类之一,是介于电子整机行业和原材料行业之间的中间产品,是电子信息产业的基础和核心领域之一。近年来,随着全球范围内电子信息产业的快速发展壮大,半导体分立器件特别是功率半导体分立器件市场一直保持较好发展势头。

“十一五”期间,海外电子信息产业的制造环节将继续以较快速度向中国内地转移,我国将逐渐成为全球最重要信息产业制造基地,这为内地电子元器件产业带来良好的发展空间。从发达国家电子元器件产业发展经验看,电子元器件就近就地配套始终是电子产品制造最好的模式,目前长三角地区已成为国际电子信息产品的重要生产基地。杭州也具有发达的信息人才培养教育体系和完善的电子信息产品制造业链,这为杭州加快发展功率半导体分立器件提供了难得的机遇。

第一部分功率半导体分立器件产业发展现状 (4)

一、集成电路产业发展现状简述 (4)

1.国内外集成电路技术发展现状 (4)

2.国外集成电路市场态势分析 (6)

3.中国集成电路带动市场发展特点 (7)

二、功率半导体器件行业发展现状 (8)

1.功率半导体器件行业概述 (8)

2.国内外功率半导体分立器件技术现状 (9)

三、国内外功率半导体分立器件市场需求现状 (9)

1.国际功率半导体分立器件市场需求情况 (9)

2.国内功率半导体分立器件市场需求及生产情况 (10)

3.国内外功率半导体分立器件市场竞争格局 (10)

第二部分:功率半导体分立器件发展趋势 (13)

一、功率半导体分立器件发展趋势概述 (13)

二、未来3—5年功率半导体分立器件技术发展趋势 (13)

1.新型功率半导体分立器件将不断出现 (14)

2.新材料、新技术不断得到发展和应用 (14)

3.体积小型化、组装模块化、功能系统化趋势明显 (14)

三、未来功率半导体分立器件应用市场发展趋势 (14)

四、未来功率半导体分立器件应用市场走势对技术及产品发展的影响 (15)

1.功率MOSFET向导通电阻更低、耐压更高、外形更小发展 (15)

2.IGBT向节能智能化发展 (15)

3.集成化趋势明显 (15)

五、未来功率半导体分立器件市场竞争对产业转移的影响的趋势分析 (16)

第三部分:投资功率半导体分立器件项目风险分析 (16)

一、功率半导体分立器件产品生产流程与工艺 (16)

1.功率半导体器件生产简要工艺流程 (16)

2.功率半导体器件主要工艺生产技术 (17)

二、功率半导体分立器件芯片生产线装备构成 (18)

三、5英寸芯片生产线建设项目投资估算 (18)

1.项目建设投资及成本估算主要内容 (18)

2.典型5英寸芯片生产建设项目投资测算 (18)

四、产品成本测算和行业经营财务状况简介 (19)

1.产品成本测算 (19)

2.半导体分立器件代表性企业产品收益情况 (19)

五、进入功率半导体分立器件产品领域投资风险提示 (19)

1.把握市场发展趋势,准确界定业务领域,努力防范技术风险 (19)

2.强化内部管理,控制经营成本,努力防范经营管理风险 (20)

3.能否建立一支稳定优秀的专业管理和技术团队直接关系企业的生死存

亡 (20)

4.后续资金支持压力巨大,注意防范资金风险 (20)

六、生产功率半导体分立器件5英寸生产线现价及潜力评估 (21)

1.标准完整新线现价分析 (21)

2.非标准新线现价分析 (21)

3.二手5英寸生产线价值分析 (21)

第一部分功率半导体分立器件产业发展现状

集成电路和半导体分立器件是构成半导体器件两大基本产品门类,两者的发展具有极大的互补性和关联性,因此,我们首先了解一下集成电路产业发展现状。

一、集成电路产业发展现状简述

1.国内外集成电路技术发展现状

电子信息产业是国民经济的重要支柱产业,已超过以汽车、石油、钢铁等为代表的传统工业成为第一大产业,是引领高新技术产业发展和改造提升传统产业素质的强大引擎和雄厚基石。集成电路是电子信息产业的核心领域,其技术发展日新月异。根据摩尔定律,集成电路的集成度和产品性能大约每18个月就增加一倍,但其生产成本和产品价格却相应降低一倍,今后二十年内集成电路发展仍将适用此规律。目前国内外集成电路技术发展主要体现在以下几个方面。

(1)设计工具与设计方法

随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具已由手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),这带动了设计工具市场的快速发展,并出现了一批专门的EDA(电子设计自动化)工具供应商。目前,IDA主要市场份额被美国Cadence、Synopsys 和Mentor等少数企业所垄断,我国集成电路设计公司基本上都依赖于国外提供的设计工具,中国华大集成电路设计中心是国内唯一的一家IDA开发和供应商。

(2)制造工艺与相关设备

集成电路加工制造水平与专用设备先进程度密切相关,特别是随着技术的发展,芯片制造技术越来越多地融入设备之中,设备制造商已经从单纯地提供硬件设备转变为既要提供硬件、软件(含工艺菜单),又要提供工艺控制及工艺集成等服务的总体解决方案的服务者。我

国集成电路芯片制造技术水平与世界先进水平差距巨大,主流制造工艺水平仍为0.18μm 和0.13μm,部分先进企业能达到90纳米水平,但与45纳米的国际水平相比还有2—3代的差距。集成电路生产过程所需的先进设备基本上都需要进口。以光刻机为例,0.5μm以下的光刻机百分之百都来自国外。可喜的是,“十五”期间国家安排的集成电路专用设备重大科研专项已取得突破,等离子刻蚀机、大角度离子注入机已完成项目验收,并被中芯国际批量采购。

(3)测试

测试技术的进步主要体现在测试设备的发展上,测试设备已从测试小规模集成电路发展到能测试中规模,大规模和超大规模集成电路,设备水平也从测试仅发展到了大规模测试系统。现今测试系统正在向高速、多管脚、多器件并行同测和S0C测试方向发展。世界先进的测试设备研发生产技术基本上被美国泰瑞达(TERADYNE),安捷伦(Agilent Technologies)、日本爱德万测试(ADVANTEST)等国外专业测试设备生产厂商所垄断,国内所用的先进测试设备都是随生产线一起引进的。国产集成电路测试设备与国际水平相比仍存在较大差距,用于测试中小规模集成电路的测试仪占80%以上,少数采用计算机辅助的测试系统由于价格、可靠性、实用性等原因尚无法大规模实用化、商用化,在大规模集成电路测试系统方面仍是空白。

(4)封装

电子产品向便携式/小型化、网络化和多媒体化方向发展的趋势对电路组装技术提出了苛刻要求,裸芯片技术(Chipo IlBoard、Flip Chip)、微组装技术(NCM)、圆片级封装技术、无焊内建层技术(BBLIL)等代表了集成电路封装技术的发展方向。国内集成电路封装大厂主要由合资或外商独资企业构成,技术基本来源于国外。我国虽然已在集成电路封装设备开发和国产化方面取得了一些进展,在某些单台集成电路专用设备研发上填补了国内空白,但距离满足大工业化生产的要求还很远,在设备先进性和整体规模方面和世界先进水平相比仍有很大差距。近年来国内封装技术发展速度明显减缓,与国际先进水平的差距可能会越来越大。

(5)材料

硅材料由于在电学、物理和经济等方面的优越性,目前是集成电路中使用的主要材料。在同样芯片面积的情况下,硅圆片直径越大,其经济性越好,目前国际主流是进行8英寸和12英寸硅片生产,16和18英寸的硅单晶及其生产设备正在开发之中。近年来为了适应高频、高速、高带宽的微波集成电路发展的需求,SoI(Silicon-on-Insulator)、化合物半导体、锗硅材料等新材料的研发也取得了较快进展。

(6)应用

应用环节是集成电路最终进入消费者手中的必经途径,除在计算机、通信网络、消费类电子产品中获得广泛应用之外,集成电路的使用正不断渗透到微机电系统、微光机电系统、生物芯片(如DNA芯片)、超导等领域,形成了新的产业增长点。

(7)基础研究

基础研究是产业技术发展的最初源泉,主要任务是开发新原理器件,包括:共振隧穿器件(RTD)、单电子晶体管(SET)、量子电子器件、分子电子器件、自旋电子器件等。技术的发展使集成电路在二十一世纪进入了纳米领域,纳电子学将为集成电路发展带来一场新的革命。

我国集成电路产业起步于二十世纪六个年代,上世纪技术、产业与市场发展十分缓慢。近年来得益于改革开放和国家产业政策的引导,其发展极其迅速。2006年中国集成电路市场销售额达到4862.5亿元,同比增长27.8%。市场的发展带动了技术水平的快速提升,目前国内能提供0.18微米、100万门技术设计的设计公司已占设计企业总数的20%,最高设计水平已经达到90纳米、5000万门水平。已有量产的300毫米(12英寸)晶圆生产线2条、200毫米(8英寸)晶圆生产线10条,制造工艺达到最高90纳米、主流0.18微米的技术水平。

(8)存在问题

我国集成电路产业发展中仍存在较多瓶颈制约,主要表现为:一是产业规模小,作为全球最大的半导体市场,2006年中国集成电路市场占全球市场的比重达26%,但集成电路产值只占全球的6%,国内市场前十大厂商中无一本土厂商;二是技术档次低,主流加工技术至少比国外落后两代;三是研发创新能力弱,设计、工艺、设备、材料、应用、市场开发等方面都与国际先进水平存在巨大差距,关键技术装备基本依赖国外;四是人才缺乏,特别是高层次研发、技术人员极度短缺,限制了自主创新的开展。

从整体上看,由于技术水平落后,自主创新能力薄弱,我国集成电路产业仍处在国际产业链分工的中低端,多数企业为国外集成电路厂商从事低层次的组装业务,不但附加值极低,还形成了持续的技术依赖,不利于我国集成电路产业国际竞争力的构建。

2.国外集成电路市场态势分析

集成电路不是最终产品,只有通过在整机和系统中运用,才能体现其高价值和高附加值。集成电路的市场主要集中在计算机、消费电子、网络通信和工业控制等领域,近年来随着消

费电子、通信产品和汽车电子等市场的持续发展,以及数字家庭、医疗电子等新兴应用的走热,为集成电路产业发展提供良好的宏观环境。

(1)汽车电子、数据处理以及工业应用将在未来五年引领半导体市场

根据iSuppli的预测,2006—2011年全球半导体市场年复合增长率为6.2%,虽然各细分应用领域都有不同程度的上升,但超过整体增长率的只有汽车电子、数据处理和工业应用,尤其以汽车电子增幅最大。如果从产品来看,则是NAND闪存增幅最大,标准线性器件紧随其后。

(2)受新兴市场与应用推动,手机市场持续保持稳定增长

虽然发达国家手机普及率已经相当高,但在一些新兴手机市场仍然方兴未艾,预计2007年全球手机产量为11.25亿部,2011年将达到15亿部,届时用户数量将达45亿。

(3)消费类电子总体增幅偏缓,但也存在部分快速增长领域

对消费类设备而言,半导体需求主要体现在电源管理、显示以及无线通信部分,在全球数字及高清电视普及的推动下,平板电视显示器能为集成电路带来巨大市场空间。数字电视、PMP/MP3播放器和数字机顶盒名列消费电子产品需求前茅。

3.中国集成电路带动市场发展特点

目前中国已超越日本和美国,跃升为全球最大的集成电路市场,而且市场增长趋势良好。

(1)国内市场保持快速发展,但市场增速放缓

从国内电子信息产业发展情况看,整机产量在经历了多年高速发展之后,增长率已有所下降,对上游芯片市场需求增长率开始下滑。这导致集成电路市场已逐渐度过市场导入期和高速成长期,开始进入稳步上升期。虽然未来几年3G和数字电视等热点仍能带来市场增长,但也只是部分领域内部的产品升级,很难实现产量的大幅增长。图1给出2002—2006年中国集成电路市场规模及增长率,从发展趋势看,快速增长的势头将减缓,产业发展速度将保持稳定。

(2)集成电路市场应用结构将进行局部调整

2006年计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电路市场的88.5咒。计算机类市场份额最大,但近年来计算机整机产品市场竞争激烈,产品价格持续下降,在一定程度上影响了该领域对集成电路的需求。消费电子产品近年保持稳定发展态势,市场增长不快,导致近年来对集成电路的需求增长慢于计算机类和通信类。2006年网络通信类集成电路发

展迅速,国内手机、WLANAP、路由器,移动程控交换机、DSL终端和VOIP设备等产品产量增长都超过40%,这直接带来了通信类集成电路市场39.6%的高速增长。随着3G和数字电视等网络通信类领域的铺开,集成电路需求将进一步增加。

(3)国内市场品牌结构变化不大,国外厂商仍占据主动

国外厂商占据了国内集成电路的大部分市场,尤其是高端产品基本被国外厂商所垄断。图2显示的2006中国集成电路市场品牌结构,国外厂商无论在技术、人才和财力等方面都占有着明显优势,2006年国内市场前十大厂商中无一家本土企业。短期内国内厂商仍难以打破国外厂商的市场优势地位。

二、功率半导体器件行业发展现状

1.功率半导体器件行业概述

功率半导体器件(power semiconductor device),是指能耐高压或者能承受大电流的半导体分立器件和集成电路,其中大部分是既能耐高压也能承受大电流。半导体产业的发展始于分立器件,所谓“分立”,一般是指被封装的半导体器件仅含单一元件(为了产品应用需要,部分分立器件封装实际上包含二个或多个元件或器件),它必须和其它类型的元件相结合,才能提供类似放大或开关等基本电学功能。

从产品结构来分,功率半导体分立器件可分为二极管、三极管、功率晶体管、晶闸管等几大类产品,其中功率晶体管包括有HOSFET和IGBT等。从功率处理能力来分,功率半导体分立器件可分为四大类,包括低压小功率分立器件(电压低于200V,电流小于200mA)、中功率分立器件(电压低于200V,电流小于5A)、大功率分立器件(电压低于500V,电流小于40A)、高压特大功率分立器件(电压低于2,000V,电流小于40A)。

功率半导体分立器件最初主要用于与电网相关的强电装置中,因而也被称为电力电子器件。目前功率半导体器件的应用范围已大幅扩展,渗透到国民经济与国防建设的各个领域,是航空、航天、火车、汽车、通讯、计算机、消费类电子、工业自动化和其他科学与工业部门至关重要的基础部件。功率半导体分立器件的应用领域主要分为以发电、变电、输电为代表的电力领域和以电源管理应用为代表的电子领域。在电力领域,功率半导体器件以超大功率晶闸管、IGCT为代表,为实现对电能的传输转换及最佳控制提供支持,技术趋势是继续向高电压、大电流的方向发展;在电子领域,电源管理器件则倾向于集成化、智能化以及更

高的频率和精度。

2.国内外功率半导体分立器件技术现状

随着终端产品的整体技术水平要求越来越高,而功率半导体分立器件技术也在市场推动下不断向前发展,CAD设计、离子注入、溅射、HOCVD、多层金属化、亚微米光刻等先进工艺技术已应用到分立器件生产中,高端半导体分立器件产品的技术含量和制造难度都不亚于大规模集成电路。目前美国、日本等发达国家的功率器件领域很多VDHOS、IGBT产品已采用VLSI的微细加工工艺进行制做,生产线已大量采用8英寸、0.35微米工艺技术,大大提高了分立器件的性能。

由于高性能功率半导体分立器件技术含量高,制造难度大,目前国内生产技术与国外先进水平存在较大差距,很多中高端功率半导体分立器件必须依赖进口。技术差距主要表现在:一是工艺技术水平较低,国内大部分厂商仍采用微米级工艺线,主流技术水平和国际水平相差2代以上,产品以中低端为主。二是高端人才资源匮乏,尤其是高端设计人才和工艺开发人才、技术工人非常缺乏;现有研发人员的设计水平有待提高,特别是具有国际化视野和市场预见能力的高端设计人才非常缺乏;已有的技术培训机构难以完成集成电路工程型技术人才与产业工人培训的需求。

三、国内外功率半导体分立器件市场需求现状

1.国际功率半导体分立器件市场需求情况

功率半导体分立器件的传统应用领域为消费类电子、计算机及外设、网络通信等,而电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、医疗电子、LCD/PDP显示屏及电子照明等多个领域正成为功率半导体分立器件的新兴应用市场。

根据iSupp“2006年全球电源管理市场的统计调查显示,电源管理组件的市场总值为230亿美元,其中属功率半导体分立器件的功率MOSFET约占21%;IGBT占7%;双极晶体管占5%。这三类组件未来五年的复合成长率:MOSFET为8%,IGBT为12.5%,双极晶体管由于已逐渐被MOSFET及IGBT所取代,复合成长率将为-5.1%。目前很多国外厂商已锁定MOSFET 及IGBT领域准备加大发展力度。

2.国内功率半导体分立器件市场需求及生产情况

几乎所有的电子产品都会用到半导体功率器件,随着国内电子信息产业的迅速发展,我国已成为国际最大的半导体功率器件应用市场。

从市场构成看,2006年中国功率半导体市场中,消费类占24.0%,工控领域占23.4%,计算机领域占21.8%,网络通信类占20.5%,这四大领域占据了功率器件市场近90%的份额。而汽车电子和其他应用占10.3%的市场份额。

从产品结构来看,2006年MOSFET的销售量174.8亿元,是中国功率半导体分立器件市场上最重要的产品,大功率晶体管、达林顿管、IGBT和晶闸管也占有较大的市场份额(图3)。而市场增长最快的是功率晶体管,其中绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率场效应管(MOSFET/JFET)2006年增长速度分别为42.9%和23.5%。

3.国内外功率半导体分立器件市场竞争格局

(1)全球范围半导体功率分立器件市场竞争格局

全球半导体功率分立器件中高端产品生产厂商主要集中在欧美、日本和我国台湾地区。美国、日本和欧洲功率器件厂商大部分属于IDM厂商(集成的器件制造商,即一家企业包含设计、工艺制造、封装、测试等所有环节),而我国台湾的厂商则绝大多数属于Fabless厂商(无生产线的设计公司,即该企业只负责设计,工艺制造、封装、测试等环节采用委托外加工的方式,但最终产品产权及销售仍归该企业)。不同地区通过产业分工,形成了各自的竞争优势。美国在功率IC领域具有绝对领先优势,欧洲在功率IC和功率分立器件方面也都具有较强实力,日本在分立功率器件方面竞争优势较强,但在功率IC芯片方面,虽然厂商数量众多,但整体市场份额不高。

(2)国内半导体功率分立器件市场竞争格局

外商在中国分立器件市场上占据绝对优势地位,2005年前20大市场供应厂商中仅有长电科技和华微电子两家本土企业,其余均为境外企业。其中排名前三位的企业——意法半导体、飞兆和安森美均为功率分立器件领域的国际领先企业。前20家企业2005年的销售额合计为417.17亿元,占市场总规模的64.9%,这表明国内分立器件市场的品牌集中度还不高。但随着越来越多的跨国半导体公司将分立功率器件生产线转移到中国,将会加剧国内功率半导体分立器件产业的竞争。

从市场主流产品来看,国内功率半导体分立器件产品应用领域已涵盖消费电子、计算机

及外设、网络通信、电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、LED显示屏以及电子照明等多方面,但主流产品集中在功率MOSFET和大功率晶体管(IGBT)。

功率MOSFET应用十分广泛,20V产品主要用于手机和数码相机;30V产品主要用于计算机主板和显卡;40V产品主要用于机顶盒和电动自行车;60V产品主要用于UPS、汽车雨刷、汽车音响、马达控制;80V以上产品主要用于平板电视、LCD显示器和其他仪器仪表等;150V —400V产品主要用于照明、CRT电视、CRT显示器、背投电视、电热水器和洗衣机等;400V —800V产品主要用于发动机启动器、车灯控制、电机控制、嵌入式电源和电源适配器等;800V—1000V产品主要用于风力发电、电焊机和中低压变频器等;1000V以上产品主要用于高压变频器、发电和变电设备等。由于消费电子、计算机及外设、网络通讯等产品产量巨大,因此电压在20V—100V之间的MOSFET用量最大。

IGBT虽然份额较小,但发展速度很快。从1GBT耐压范围上看,主要用于电磁炉、电源、变频家电等产品的600V—1200V之间的IGBT用量最大;低于600V的IGBT产品主要用于数码相机闪光灯和汽车点火器上;电压大于1200V的IGBT主要以1700VIGBT为主,在高压变频器等工业产品上广泛使用。

国内生产功率半导体分立器件的主要企业有华微电子和长电科技、同方股份、士兰微等公司也正在积极提高技术水平、扩大产能。

华微电子是国内功率半导体分立器件20家品牌供应商之一,功率半导体器件产量在本土企业中位居第一,主要生产晶体管、二极管、软快恢复二极管、阻尼二极管、可控硅、半导体放电管,产品应用于家电、绿色照明、计算机和通讯、汽车电子四大领域。彩色电视机用大功率晶体管国内市场占有率达到80%以上,机箱电源用晶体管国内市场占有率达到50%以上,绿色照明用晶体管国内市场占有率达到40%以上,程控交换机用固体放电管市场占有率达到40%以上,摩托车点火器用可控硅产品市场占有率达到40%以上。

长电科技主要生产二极管、可控硅(晶闸管)、稳压电路、三极管和场效应管等,产品主要集中在中低端功率半导体分立器件领域,主要运用于中低功率处理的电源管理产品中。其中二极管包括TVS二极管、开关二极管、肖特基、Pin二极管、稳压二极管,主要规格为击穿电压基本<200V,电流小于1A;可控硅(晶闸管)电压基本集中在600V以下,最大电流约12A;稳压电路最大规格可以处理1500mA电流;三极管有普通、达林顿、开关、高反压、功率等晶体管,达林顿晶体管最大规格100V,电流8A;功率三极管最大规格60A,电流5A;场效应管最大规格电压600V,最大电流8A。

士兰微电子近年来积极调整产品结构,加大新产品、新工艺的研发投入,在继续做好传

统优势功率器件产品的同时,抓住国家实施节能降耗战略机遇,积极发展半导体照明器件,大步向高亮度发光二极管领域进军并取得了明显成效。

功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究(二)

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第二部分:功率半导体分立器件发展趋势

一、功率半导体分立器件发展趋势概述

功率半导体分立器件是在功率电子电路中用作开关、整流或信号放大输出的半导体分立器件,大致可以分成三类:一是传统的各类晶闸管和双极性器件等;二是近二十年来发展起来的以功率MOSFET及其相关器件(包括各种Power IC)为主的现代功率半导体器件;三是由上述两类器件发展起来的特大功率器件。

功率半导体分立器件在其发展的初期(上个世纪60—80年代)主要应用于工业和电力系统。近二十年来,随着4G产业(通讯、计算机、消费类电子、汽车)的蓬勃发展,功率半导体的应用范围有了大幅度的扩展,已经渗透到国民经济与国防建设的各个领域。其技术已经成为航空、航天、火车、汽车、通讯、计算机、消费量电子、工业自动化和其他的科学与工业部门的至关重要的基础。2010年国内市场销售额将达到1557.55亿元人民币。

二、未来3—5年功率半导体分立器件技术发展趋势

作为半导体器件产业的两大分支之一,分立器件产业保持悠久的发展史,同时保持着持续、快速、稳定的发展,产业规模不断壮大。随着新技术、新工艺、新产品的不断涌现,CAD 设计、离子注入、溅射、MOCVD、多层金属化、亚微米光刻等先进工艺技术已应用到分立器件中,这些都将推动分立器件市场的蓬勃发展。据专家预测,今后四年国内分立器件市场将保持比较稳定的增长态势,预计这四年的年复合增长率将在12%至13%之间。预计2007年底,中国半导体分立器件的市场规模达到2330亿只、543亿元,届时中国将成为世界半导体分立器件市场的主要组成部分。

功率半导体分立器件技术研发的重点是围绕提高效率、增加功能、减小体积,不断发展新的器件理论和结构,促进各种新型分立器件的发明和应用。技术发展将会呈现以下特点。

1.新型功率半导体分立器件将不断出现

在替代原有市场应用的同时,还将开拓出新的应用领域。如美国Cree公司开发出用于移动WiMAX用途的新的高功率GaNRF功率晶体管,在40V、3.3GHz下峰值脉冲输出功率达到创记录的400W。

2.新材料、新技术不断得到发展和应用

为了使现有功率半导体分立器件能适应市场需求的快速变化,需要采用新技术,不断改进材料性能或开发新的应用材料、继续优化完善结构设计、制造工艺和封装技术等,提高器件的性能。例如,Vishay Intertechnology开发出一种双面冷却新型封装的功率MOSFET,降低了热阻、封装电阻和封装电感,从而实现了更高效、更快速的开关功率MOSFET。

3.体积小型化、组装模块化、功能系统化趋势明显

电子信息产品的小型化,甚至微型化,必然要求其各部分,包括功率半导体分立器件在内的零部件尽可能小型化、微型化、多功能。为适应整机装备效率和提高整机性能的可靠性,稳定性的要求,半导体分立器件将会会趋向模块化、集成化。例如,Semikron与ST正在采用封装级集成技术为工业设备、消费类产品和汽车电子开发大功率模块,将IGBT、MOSFET、ESBT(发射极开关双极晶体管)、二极管和输入电桥整流器集成组装在一个封装内,降低了分立解决方案的组件数量和电路板空间,同时又具有出色的连通性和可靠性,满足了市场对功率平台更高集成度和可靠性日益增长的需求。

三、未来功率半导体分立器件应用市场发展趋势

消费电子、工业控制。照明等传统领域市场需求的稳定增长,以及汽车中电子产品逐渐增加,通信和电子玩具市场的火爆,都对功率半导体分立器件销售带来积极影响,功率半导体分立器件市场正保持稳步的增长速度,市场需求旺盛,甚至出现供不应求的状况。

据iSuppli市场调研报告分析,功率半导体分立器件供应紧张的局面在2006年第四季和2007年初得到缓解,强劲的市场需求将持续到2010年。而Frost & Sullivan发布的全球功率半导体分立器件市场调查表明,2005年该市场年收入为104.9亿美元,预计2009年将发展到144.2亿美元。

四、未来功率半导体分立器件应用市场走势对技术及产品发展的影响

功率半导体分立器件技术发展的驱动力主要来自于下游产品发展对器件技术性能提出了更高的要求,主要发展趋势有:

1.功率MOSFET向导通电阻更低、耐压更高、外形更小发展

仅国内消费市场而言,目前国内私人家庭和单位办公自动化电子设备一年的消耗的电能相当于两座三峡水电站发出的电能总和。因此,节能已成为电源技术发展的主旋律,降低功耗成为功率半导体分立器件发展的主要驱动力。就功率MOSFET而言,厂商主要通过降低导通电阻和开发新的封装形式,大幅降低开关电源(SMPS)和功率因子校正器(PFC)应用的系统功率损耗,提高功效和可靠性。随着在离线电源中采用功率因数校正技术,高压功率MOSFET 市场将出现大幅增长;在平板电视需求量大增的推动下,中等电压功率MOSFET的市场需求量也将继续保持强劲增长。

2.IGBT向节能智能化发展

IGBT是MOSFET和双极技术的结合物,它既有MOSFET的优势,也有双极功率晶体管在高电压应用中优良的驱动能力。IGBT最初用在特种电源、变频调速、相机闪光和照明方面,目前正逐步拓展到汽车电子领域。IGBT的发展趋势是集成众多的功能,如有源钳位、ESD 保护、逻辑电平栅极阈值和栅极电阻网络等。受各国政府关于节能要求规定的影响,IGBT 将出现全球范围内持续增长的市场需求。

3.集成化趋势明显

随着现代电子产品对便携性要求的提高,不仅需要低导通阻抗,而且需要低开关损耗、纤薄小巧的低热阻表面封装,这就带动了薄小封装功率半导体分立器件的销售,促使功率半导体分立器件封装朝着更小、更薄、散热性能更好的方向发展。通过与集成电路制造和封装技术紧密结合,能够在不牺牲空间和性能的前提下满足性能需要,实现性能改善和成本降低,分立功率器件将逐步向“功率子系统”方向发展。飞兆半导体通过使用BGA、FLLP和MicroPak 等先进封装,来提供最小的每单位面积导通电阻RDS(ON),将占用的电路板空间减至最少,并实现最高系统功效。

五、未来功率半导体分立器件市场竞争对产业转移的影响的趋势分析

受下游产品发展的约束,进一步提高性能并降低系统成本是功率半导体分立器件发展的长期趋势。一些成熟的功率半导体产品的利润已经相当低,企业只有在全球范围内优化价值链构成,寻求低成本制造资源,才能继续保持市场地位,这促成了成熟的功率半导体产品生产线开始大规模向发展中国家转移。

由于低端分立功率器件市场的进入门槛并不高,中国本土企业可以凭借劳动力成本低等要素资源优势加入该市场。而在中高端分立功率器件的应用领域,能够生产出高可靠性分立器件的厂商并不多,因此仍将继续由国际厂商主导。

中国已成为全球最大的分立功率器件市场,市场需求逐年增加,又具有生产要素资源价格低廉供给充分的优势,因此众多国际半导体厂商已开始将分立器件生产线转移到中国,加快市场开拓力度。飞兆半导体提出了“在中国本土开发针对中国市场的产品”的策略,增强了对中国客户的支持力度,扩大了现场应用工程师队伍,在苏州、深圳、上海和青岛设立了四家全球功率资源设计中心。国际产业持续转移和国内企业的不断加入,将使中国功率半导体分立器件市场的竞争日益激烈,特别是低端市场的竞争将呈白热化趋势。

第三部分:投资功率半导体分立器件项目风险分析

一、功率半导体分立器件产品生产流程与工艺

为加深对投资功率半导体分立器件项目的了解,在此对半导体分立器件生产流程和主要工艺技术做一简介。

1.功率半导体器件生产简要工艺流程

功率半导体器件的核心生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),进行芯片封装,对加工完毕的芯片进行技术性能指标测试。

2.功率半导体器件主要工艺生产技术

(1)外延工艺技术

外延工艺是根据不同硅源(SIH2CL2、SIHCL3、SICL4),在1100—1180℃温度下在硅片表面再长一层/多层本征(不掺杂)、N型(掺PH3)或P型(掺B2H6)的单晶硅,并把硅层的厚度和电阻率,厚度和电阻率的均匀性、表面的缺陷控制在允许范围内。功率半导体器件的外延生产工艺技术标准一般要求达到厚度40—80±5urn,厚度和电阻率均匀性控制在5%以内。

(2)光刻工艺技术

光刻工艺是半导体工艺技术中最关键的技术之一,也是反映半导体工艺技术水平的重要指标。光刻工艺是将掩膜(光刻板)图形转移到衬底表面的光刻胶上形成产品所需要图形的工艺技术,光刻机的精度一般是指光刻时所得到的光刻图形的最小尺寸。分辨率越高,就能得到越细的线条,集成度也越高。对于高端Trench工艺技术的功率半导体器件,光刻生产工艺采用8英寸硅片,0.5um技术。

(3)刻蚀工艺技术

刻蚀是用物理或化学的方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程,刻蚀的基本作用是准确地复制掩膜图形,以保证生产线中各种工艺正常进行。湿法刻蚀是通过合适的化学溶液与所欲蚀刻的材质进行化学反应,然后转成可溶于此溶液的化合物,而达到去除的目的;干法刻蚀是利用等离子原理有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。而等离子增强反应离子刻蚀、电子回旋共振刻蚀(ECR)、感应耦合等离子体刻蚀(ICP)等其他先进蚀刻技术能够满足细线条产品的需求,特别是高端功率器件的Trench蚀刻工艺,既能满足Trench 线宽要求,又能使其沟槽垂直度达到95%以上。

(4)离子注入工艺技术

离子注入是通过高技术设备将器件需要的掺杂元素注入到硅片中。其基本工艺原理是:利用离子源产生的等离子体,在低压下把气态分子借电子的碰撞而离化成离子,经过引出离子电极(吸极)、质量分析器、加速管、扫描系统、工艺腔体等工艺设备将掺杂元素注入到硅片中。离子注入工艺的技术水平主要体现在束流和能量两个方面,高性能的离子注入束流可以小到100微安以下,大到几个毫安以上;能量小到40KeV以下,大到400KeV以上。

(5)扩散工艺技术

半导体掺杂工艺的主要目的在于控制半导体中特定区域内杂质的类型、浓度、深度和PN结。扩散技术是实现这一目的的简单而方便的途径,先进的扩散工艺技术水平可以将炉

内薄膜均匀性控制在小于3%的水平。扩散、氧化、光刻工艺的结合,产生半导体的平面工艺。

二、功率半导体分立器件芯片生产线装备构成

半导体器件芯片生产线装备主要为保证生产工艺技术稳定和产品质量水平而发展的,其主要技术装备包括外延、光刻、刻蚀、离子注入、扩散、金属化及工程后整理工序所必须的高技术生产加工和测试设备。

三、5英寸芯片生产线建设项目投资估算

1.项目建设投资及成本估算主要内容

生产企业要建设标准的半导体生产厂房,配备相应的水、电、气、空调、洁净等设施,购入主要生产原辅材料。需要在建筑工程、设备购置、设备安装以及其他工程进行资金投入。其中设备引进投资估算需重点考虑:(1)引进设备价格参考外商报价资料进行估算;(2)外汇汇率须按国家外汇管理局公布计算;(3)引进设备的国内费用需要参考相关行业的规定和标准计算;(4)引进设备关税、进口环节增值税可享受国家减免税政策(旧设备除外)。

2.典型5英寸芯片生产建设项目投资测算

5英寸芯片生产线建设项目投资绝对额资金估算具有很大的不确定性,这是因为投资区域、投资环境、投资时机与时间、生产线工艺水平和质量状态、土地和基建成本等不确定因素对投资额的大小都产生较大的影响。上个世纪90年代,国际上投资新建一条5英寸芯片生产线平均投资额约为6000万元美元,同期我国在绍兴上一条5英寸生产线(代号908工程,设备引进了日本富士通生产线),国家先后投入资金约4亿元,设备投产后取得了较大的成功。目前为止,全国共有9条5英寸线投入运营,大部分生产运转正常并取得了较为良好的经济效益。

四、产品成本测算和行业经营财务状况简介

1.产品成本测算

功率半导体分立器件成本测算主要包括以下九个方面的内容:(1)材料费;(2)燃料动力费;(3)工资及福利费;(4)维修费;(5)低值易耗品;(6)折旧费;(7)无形资产及递延资产摊销;(8)利息支出;(9)其它费用。

为便于更加直观更简洁地了解主要经营环节对成本构成的权重影响,我们将涉及成本趋势的九个因素简化为直接成本、间接成本、人工费用、折旧费用及其他五大方面,并将实际经营中的成本构成转化为百分比形式予以说明。

2.半导体分立器件代表性企业产品收益情况

以下是近几年业内企业从事功率半导体分立器件项目的投资及回报情况。

五、进入功率半导体分立器件产品领域投资风险提示

从总体上讲,半导体产业是一种知识、技术、资金高度密集,投资回报高的行业,更是一种技术更新快、产业配套国际化、市场竞争全球化、投资风险大的行业。投资风险除包涵一般行业所具有的共性特征外,而应重点关注以下风险因素。

1.把握市场发展趋势,准确界定业务领域,努力防范技术风险

半导体行业经过近40年的发展,目前技术、工艺、市场比较成熟,产业链体系、产业布局、企业间相互竞争和相互合作的格局基本排定。现在,作为一个新进入者,必须根据自身的条件,审时度势,明确企业发展定位和产品定位,根据市场的需求,组织适当的团队配以适当的设备,开发生产适当的产品,才能推出有一定性价比并被市场接受的产品。各种功率半导体器件的结构、性能、应用领域千差万别,制造工艺各不相同,要克服贪大求新的观念,根据市场特点和企业技术层次,瞄准特殊市场的空缺领域大力开发特殊工艺,生产特色产品,拓展专业化优势。

2.强化内部管理,控制经营成本,努力防范经营管理风险

管理是一种生产力,细节决定成败。发展思路和产品定位确定后,进入半导体分立器件行业后能否生存发展的关键因素是经营管理能力和水平。

一是经营者是否有较强的外部资源整合能力。半导体生产线昂贵,生产环节要求非常苛刻,维护保障良好的生产环境成本高昂。一旦停产就会造成巨大浪费,这就要求经营者具有整合上下游企业或者合作伙伴紧密配合的能力。认真把握好上下产业链的配套环节,特别是上游的芯片设计企业的充足定单,下游的整机市场的需求是决定制造企业的生产线能否满负荷运转的关键。要努力开拓市场,选择诚信合作的客户群体,建立长期稳定的原材料、辅助材料及配套件供应的生产资料供应协作体系。

二是企业有否具有较高的内部资源规范和资源管理能力。要针对现有客户产品不同工艺需求,配置数量合理的设备,尽力发挥既有设备的功效。应用科学管理方法和手段,建立明确的生产大纲、工艺方案、过程管控体系和管理体系并不断修正和完善,严格控制企业管理成本。扎扎实实培养出一支设备维修保养的技术力量,要做好企业设备日常的维护保养工作,严格控制设备采购和维修成本,压缩设备的待机维修的时间。企业要建设标准的半导体生产厂房,配备相应的水、电、气、空调、洁净等基础设施。

3.能否建立一支稳定优秀的专业管理和技术团队直接关系企业的生死存亡

半导体制造行业是技术密集、智慧密集的行业,高素质的人才是事关企业成败的关键要素。要积极引进和培育出高层次技术人才、高素质创新人才、高绩效管理人才,建立一支包括产品设计、生产、管理、市场等重要环节人才在内的人才队伍,并保持这支优秀团队人才的稳定性并充分发挥他们的聪明才智是减少投资者风险最重要环节。

4.后续资金支持压力巨大,注意防范资金风险

前文已经谈及半导体行业是知识密集、技术密集、资金密集“三密集”型行业。由于技术生命周期短,产品升级换代快,因此要不断对产品开发、工艺技术、市场开拓进行高强度投入,才能确保在行业内的竞争优势。后续资金投入不足或到位迟缓,都可能对企业经营造成不可挽回的损失。

我国油茶产业现状及发展对策

我国油茶产业现状及发展对策 摘要:发展油茶产业对于调整农业产业结构、促进农民增收、维护国家粮油安全、推动山区综合开发有着重要意义。近年来随着国家政策的不断出台和资金投入的不断加大,我国油茶产业快速发展并取得了显著的成效,但也存在一些问题。通过对我国油茶资源分布、种质资源、经营模式、加工利用、经济效益等现状及存在问题的分析,提出我国油茶产业发展的对策措施,研究结果可为指导我国油荼产业可持续发展提供一定的思路。 关键词:油茶产业;现状;问题;对策 油茶(Camellia oleifera)为常绿小乔木或灌木,是我国特有的木本食用油料树种,有2000多年的栽培和利用历史,与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物,与乌桕、油桐和核桃并称为我国四大木本油料植物,主要分布在我国长江流域及以南地区。油茶产业是个古老而新兴的产业,一直处于起伏不定的发展过程,近年来,随着我国食用油供需矛盾的日益突出和人民生活水平的不断提高,油茶的价值得到了重新认识,带来了油茶产业发展的一个新机遇。2006年,国家林业局专文下发了《国家林业局关于发展油茶产业的意见》,鼓励扶持发展油茶产业。2009年国务院批准的《全国油茶产业发展规划 (2009--2020)》(以下简称《规划》)出台后,油茶产业步入快速发展的轨道。 1油茶产业发展的背景及意义 改革开放后,通过科技进步和大力发展生产力, 中国已在很大程

度上实现并保障了粮食安全,但反差很大的是,食用油供需矛盾突出,始终无法实现自给自足。中国已成为世界上最大的食用植物油进口国, 每年需从国外进口占国内总需求60%多的食用油以弥补缺口。当前和今后一个时期,我国粮油供求面临一系列制约因素:人口越来越多,城镇人口快速增加,直接推动了粮油需求总量的刚性增长;耕地越来越少,到2007年底已降为1.2亿hm2,遏制耕地减少趋势的压力十分巨大;消费结构不断升级,人们由过去主要吃粮向吃更多的肉蛋奶、由吃普通油向吃高档油的方向转变;农业基础设施薄弱,农业受自然灾害影响很大;农业生产成本不断提高、比较效益不断降低,提高农民发展粮油生产的积极性面临新的困难。从国际上看,随着石油价格的变动和粮食需求的增长,粮食危机的困局在持续演化,粮食安全面临的不确定性在增加。这对人类社会的健康发展构成极大威胁,维护粮食安全已成为世界各国高度关注的重大战略问题。 自我国加入WTO后,国内许多食用油品不同程度地受到市场冲击,但茶油产业却迎来一个极好的发展机遇,出现了恢复性的增长。中国耕地资源刚性短缺,扩大草本油料植物种植必然会与粮争地,进而危及我国粮食安全。发展木本粮油则不存在这个问题,不仅不占用耕地,还可以腾出更多的耕地资源来种植其他农作物,从而大大缓解耕地的压力。同时, 发展油茶生产,对于改善我国生态环境、分流农村剩余劳力、增加农民收入、加快农村群众脱贫致富步伐, 实现农业增产、农民增收都具有积极的作用。 2油茶产业现状

石墨行业现状

石墨行业现状 石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有耐高、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑强度高、导热、导电、可塑性、涂敷性性能等特有的物理化学性能,广泛应用于冶金、机械、电子、化工、轻工、军工、国防、航天及耐火材料等行业,是当今高新技术发展必不可少的非金属材料。石墨分为人造石墨和天然石墨,其中天然石墨根据结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途,将天然石墨分为三类:致密结晶状石墨、晶质(鳞片)石墨和隐晶质(土状)石墨。 一、石墨的特性及用途 1、石墨特殊性质 1)耐高温性:石墨熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。 2)导电、导热性:石墨导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。 3)润滑性:石墨润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。 4)化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。 5)可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。 6)抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。 7)高传导透明性:碳原子构成的单层片状结构二维晶体--石墨烯,导电导热透明,无与伦比。 2、石墨的主要用途 1)、耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,冶金工业上主要用来制造石墨坩埚,炼钢上常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。

功率半导体器件在我国的发展现状

功率半导体器件在我国的发展现状 MOSFET是由P极、N极、G栅极、S源极和D漏级组成。它的导通跟阻断都由电压控制,电流可以双向流过,其优点是开关速度很高,通常在几十纳秒到几百纳秒,开关损耗小,适用于各类开关电源。但它也有缺点,那就是在高压环境下压降很高,随着电压的上升,电阻变大,传导损耗很高。 随着电子电力领域的发展,IGBT出现了。它是由BJT和MOS组成的复合式半导体,兼具二者的优点,都是通过电压驱动进行导通的。IGBT克服了MOS的缺点,拥有高输入阻抗和低导通压降的特点。因此,其广泛应用于开关电源、电车、交流电机等领域。 如今,各个行业的发展几乎电子化,对功率半导体器件的需求越来越大,不过现在功率半导体器件主要由欧美国家和地区提供。我国又是全球需求量最大的国家,自给率仅有10%,严重依赖进口。功率半导体器件的生产制造要求特别严格,需要具备完整的晶圆厂、芯片制造厂、封装厂等产业链环节。国内企业的技术跟资金条件暂时还无法满足。 从市场格局来看,全球功率半导体市场中,海外龙头企业占据主导地位。我国功率半导体器件的生产制造还需要付出很大的努力。制造功率半导体器件有着严格的要求,每一道工序都需要精心控制。最后的成品仍需要经过专业仪器的测试才能上市。这也是为半导体器件生产厂家降低生产成本,提高经济效益的体现。没有经过测试的半导体器件一旦哪方面不及格,则需要重新返工制造,将会增加了企业的生产成本。

深圳威宇佳公司是国内知名的功率半导体检测专家,专门生产制造简便易用、高精度的设备,让操作人员轻松上手操作,省力更省心。如生产的IGBT动态参数测试设备、PIM&单管IGBT 专用动态设备、IGBT静态参数测试设备、功率半导体测试平台等,均是经过经验丰富的技术人员精心打磨出来的,设备高可靠性、高效率,已在市场上应用超过10年,历经了超过500万只模块/DBC的测试考验。

2021年县林业产业现状及发展对策

**县地处湖北西部、长江西陵峡畔,随着三峡工程一期工程结束,首批机组发电,永久船闸通航,二期工程全面展开,实施库区生态环境可持续发展战略,建设高效库区林业产业经济已成为全县林业发展的内在要求和必然选择。 一、发展现状 近几年,为适应三峡工程带来的生态环境,社会环境发生的重大变化,妥善安置库区移民,有效地保护库区生态环境,合理开发利用林业资源,全县根据三峡库区经济发展的态势,紧紧抓住国家重视生态环境建设和西部开发两大历史机遇,以项目为依托,以工程为载体,开展了以林业产业化为主体的生态环境建设,走出了一条生态、经济、社会效益相统一的路子。 一是库区生态环境发生了重大变化。通过以林业为主体的农林网络生态工程项目建设,地力减退、森林过伐、水土流失、环境污染等问题得到了有效遏制,森林植被逐步恢复,林分质量不断提高,林业用地面积增大,森林覆盖率由原来的44%提高到44%,增长了2个百分点,水土流失得到遏制,年输沙量减少75%,流域径流时间延长了7-1天,中强度水土流失由75%下降到3%,野生动植物得到有效保护,森林病虫害和森林火灾受害率逐年降低。

二是林业产业结构发生了重大变化。退耕还林、天保工程等生态环境项目的建设实施,使全县林业产业结构调整取得了实质性进展,以立体产业为导向的新型林业经济结构完全取代了以林业为导向的传统经济结构,以种植业为主的农业生产向林果种植业、畜业化以及二、三产业过渡,尤其是旅游事业的蓬勃发展成为全县经济中最活跃的板块,由此带动了交通运输、餐饮服务等行业的蓬勃兴起。**的自然风光,**的漂流探险,**的滑雪滑草都是以森林资源为载体,以秀水青山为切入点而发展起来的。 三是生产模式发生了重大变化。利用库区气候垂直分布的特点,变平面生产模式为立体生态生产模式,按照“山下粮菜,山上银行”的思路,具体建设模式为山顶戴帽—大于25度的坡耕地退耕建水保生态林,把住水土流失源头;山腰种果—小于25度的山腰地带修建水土保持工程和等腰梯田,在梯上建设以柑桔、板栗为主的林果业高效经济林,为农民开拓致富项目;山下粮菜—即在河谷冲积地带改造低产田,沟、渠、林、路网络配套建设,发展粮油、蔬菜等多经作物。 四、移民安置容量发生了重大变化。近几年,我们紧紧抓住三峡库区开发性移民这一历史性机遇,以林业生态工程项目建设为龙头,以经济林为载体,应用生态农业的技术措施进行开发移民,拓展了库区移民的生存空间和就业门路,增加了安置容量,解决了库区农民的生存状况,基本实现了移民“搬得出,稳得住,逐步能致富”的发展目标。

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

功率器件的发展历程

功率器件的发展历程 IGBT、GTR、GTO、MOSFET、IGBT、IGCT…… 2009-12-08 08:49 引言 电力电子技术包括功率半导体器件与IC技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头”。从1958年美国通用电气(GE)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。到了70年代,晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。同时,非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等晶闸管派生器件相继问世,广泛应用于各种变流装置。由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点,其研制及应用得到了飞速发展。 由于普通晶闸管不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了GTR、GTO、功率MOSET等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展,如IGPT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。 电力整流管 整流管产生于本世纪40年代,是电力电子器件中结构最简单、使用最广泛的一种器件。目前已形成普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管等三种主要类型。其中普通整流管的特点是: 漏电流小、通态压降较高(1 0~1 8V)、反向恢复时间较长(几十微秒)、可获得很高的电压和电流定额。多用于牵引、充电、电镀等对转换速度要求不高的装置中。较快的反向恢复时间(几百纳秒至几微秒)是快恢复整流管的显著特点,但是它的通态压降却很高(1 6~4 0V)。它主要用于斩波、逆变等电路中充当旁路

石墨烯产业发展现状分析及未来发展建议

石墨烯产业发展现状分析及未来发展建议 一、石墨烯的发展现状 石墨烯是一种具有优异的力学、热学和电学性能的新型碳材料。石墨烯材料的研发涉及国家高新技术材料的产业基础,产业关联涉及新材料、能源、环境、航空航天、国防等领域,对国家的发展起着重要作用,因此,各国政府积极支持石墨烯研发:欧洲联盟2013年启动10亿欧元石墨烯旗舰计划;韩国和英国分别投入3.5亿美元、5000万英镑进行商业化计划;中国已将石墨烯写进《新材料产业“十三五”发展规化》中。 济宁利特纳米技术有限责任公司生产的石墨烯采用改良的HUMMERS法制备,产品测试结果如下: 厚度:0.7-4nm,粒径0.2-50μm,单层率≥99%,纯度≥99%,电导率≥200S/m,比表面积为200-1000m2/g 石墨烯原材料的规模化制备是构筑石墨烯产业链的基础,对开发下游产品有着根本性的作用,对石墨烯的产业化发展起着承上启下的作用。石墨烯行业近两年呈井喷式发展态势,企业和产品已经雨后春笋般大量出现。其中涉足石墨烯下游应用的企业逐渐增多,包括电子领域的高性能芯片、LED、柔性显示屏;能源领域的静电喷漆系统、高性能电池、超级电容器、太阳能电池;航空航天、海洋领域的防护涂料、复合材料、电磁屏蔽材料、隐型材料;环境领域的污水处理、海水淡化、大气污染治理;高强度橡胶、塑料,医药领域的药物输送、临床检测等。 截至2012年石墨烯获得诺贝尔物理学奖后已有2年时间,石墨烯规模化制备的技术瓶颈已逐渐突破,限制石墨烯行业发展的不再是石墨烯的规模性制备,而是如何让制备的石墨烯满足不同应用领域的需求,如何使石墨烯的高性能如高导电性、高导热性、高透光性在应用领域充分发挥。这是目前从事石墨烯材料的研究机构和企业共同面临一个关键性技术问题,同时也是石墨烯行业未来2-3年内需要突破的关键性瓶颈。 目前,国内各石墨烯相关企业纷纷在自身技术优势的基础上,开展石墨烯的下游应用,涉及的领域主要集中在锂离子电池、超级电容器、柔性显示屏、防护涂料、污水处理等几个方面。在这些应用领域中,水污染处理、功能性涂料、锂离子电池三方面的研究最多,也是目前石墨烯应用中较为成熟的。 (一)水污染处理 中国600多个城市都不同程度面临着水源地突发污染事件的威胁,存在水源地安全隐患。近期不断发生的重金属污染突发事件,如2005年珠江支流北江镉污染事故、2006年湖南岳阳砷污染事件、2010年福建紫金矿业重大污染事件、2011年匈牙利铝厂毒泥浆对多瑙

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,

功率半导体器件 LDMOS VDMOS

关于功率MOSFET(VDMOS & LDMOS)的报告 ---时间日期:2009.11.12 ---报告完成人:祝靖1.报告概况与思路 报告目的:让研一新同学从广度认识功率器件、了解功率器件的工作原理,起到一个启蒙的作用,重点在“面”,更深层次的知识需要自己完善充实。 报告内容:1)从耐压结构入手,说明耐压原理; 2)从普通MOS结构到功率MOS结构的发展;(功率MOS其实就是普通MOS结构和耐 压结构的结合); 3)纵向功率MOS(VDMOS)的工作原理; 4)横向功率MOS(LDMOS)的工作原理; 5)功率MOSFET中的其它关键内容;(LDMOS和VDMOS共有的,如输出特性曲线)报告方式:口头兼顾板书,点到即止,如遇到问题、疑惑之处或感兴趣的地方,可以随时打断提问。 2.耐压结构(硅半导体材料) 目前在我们的研究学习中涉及到的常见耐压结构主要有两种:①反向PN结②超结结构(包括); 2.1 反向PN结(以突变结为例) 图2.1所示的是普通PN结的耐压原理示意图,当这个PN结工作在一定的反向电压下,在PN结内部就会产生耗尽层,P区一侧失去空穴会剩下固定不动的负电中心,N区一侧会失去电子留下固定不动的正电中心,并且正电中心所带的总电量=负电中心所带的总电量,如图2.1a所示,A区就是所谓耗尽区。 图2.1b所示的是耗尽区中的电场分布情况(需熟悉了解),耗尽区以外的电场强度为零,Em称为峰值电场长度(它的位置在PN,阴影部分的面积就是此时所加在PN P区和N区共同耐压。图2.2所示的是P+N结的情况,耐压原理和图1中的相同,但是在这种情况中我们常说N负区是耐压区域(常说的漂移区) (a) (b) 图2.1 普通PN结耐压示意图(N浓度=P浓度)图2.2 P+N结耐压示意图(N浓度<

果树产业现状及“十四五”发展对策

果树产业现状及“十四五” 发展对策

改革开放40多年来,我国果树产业发展取得巨大成就,年产值约1万亿元,从业人口1亿人左右,果树种植面积和产量居世界首位,人均果品占有量达195kg。目前,我国已成为果树产业第一大国,果品贸易在世界果品市场上占有重要地位,尤其是对促进山区经济发展以及生态环境保持具有特别的意义。 当前,我国水果面积和产量居前6位的树种分别是柑橘、苹果、梨、桃、葡萄和香蕉,果业已成为我国农业的重要组成部分,在种植业中种植面积、产量和产值仅次于粮食、蔬菜,排在第3位。果业在保障食物安全、生态安全、人民健康、农民增收和农业可持续发展中的作用日益凸显,是全面打赢脱贫攻坚战和促进乡村振兴的重要支柱产业之一。 产业现状 种植面积和产量稳中有增 据国家农业统计发布数据,2019年园林水果(不包括西瓜、甜瓜、草莓等瓜果类,核桃、板栗、榛等干果类)面积1227.67万hm2,年产量为1.90亿t,分别比2015年增长9.5%、17.5%。其中柑橘种植面积为261.73万hm2、产量为4584.54万t,分别比2015年增长17.4%、26.7%;苹果种植面积为197.81万hm2、产量为4242.54万t,种植面积比2015年下降0.2%,产量比2015年增长9.1%;梨种植面积为94.07万hm2、产量为1731.35万t,分别比2015年下降3.4%、4.8%;葡萄种植面积为72.62万hm2、产量为 1419.54万t,分别比2015年增长1.4%、7.8%;香蕉种植面积为33.03万hm2、产量为

1165.57万t,种植面积比2015年下降7.1%,产量比2015年增长9.7%。 主要果树产业布局调整进一步优化 2002年及2008年国家实施苹果、柑橘和梨等优势区域发展规划以来,主要果树优势生产区域基本形成,生产集中度进一步提高。如苹果产业布局主要为环渤海湾和西北黄土高原两大优势区,两大产区2018年苹果种植面积分别占我国苹果总面积的26.9%、57.2%,产量分别占我国苹果总产量的36.0%、53.0%,生产集中度在85%以上;西南冷凉高地和新疆2个特色产区2018年苹果种植面积分别占我国苹果总面积的5.9%、3.4%,产量分别占我国苹果总产量的4.1%、4.2%。葡萄优势区域发展布局进一步显现,主要为西北及黄土高原传统优势葡萄产区、华北及环渤海湾传统优势葡萄产区、秦岭和淮河以南亚热带设施及避雨葡萄产区、云南高原及川西优质特色葡萄产区、东北冷凉山葡萄特色产区、湖南怀化刺葡萄特色产区、华南一年多收避雨栽培产区等。 品种结构调整进一步优化,果品质量显著提高 在国家现代农业产业技术体系等专项的长期稳定支持下,我国主要果树新品种的引进与选育推广工作成效显著,果树品种结构调整进一步优化,适宜国内外市场需求的新品种大面积推广,品种结构明显改善。据统计,2017年5月1日《非主要农作物品种登记办法》(仅苹果、柑橘、香蕉、梨、葡萄、桃6种果树列入第一批目录)正式实施以来,共有300多个果树品种获得农业农村部登记。 目前,苹果重点发展的优良品种有华硕、优系嘎拉、红露、红将

石墨烯产业发展现状调研

Acer 宏碁AS4750G-2454G75Mnkk 石墨烯产业发展调研报告 石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元,就是石墨的单层薄片。它是人类已知强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料。美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》曾将石墨烯列为2008年10大新兴技术之一。在2009年12月18日出版的《科学》杂志中,“石墨烯研究取得新进展”被列为2009年10大科技进展之一。2010年10月5日,英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在石墨烯(graphene)研究方面的杰出成就而荣获2010年诺贝尔物理学奖。 1.1石墨烯结构及性质 石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯在原子尺度上结构非常特殊,必须用相对论量子物理学(relativistic quantum

physics)才能描绘。石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯中电子受到的干扰也非常小。 石墨烯是目前已知的最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。 (1)导电性极强:石墨烯中的电子没有质量,电子的运动速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度,能够达到光速的 1/300,正因如此,石墨烯拥有超强的导电性。 (2)超高强度:石墨是矿物质中最软的,其莫氏硬度只有1-2级,但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后,性能则发生突变,其硬度将比莫氏硬度10级的金刚石还高,却又拥有很好的韧性,且可以弯曲。 (3)超大比表面积:由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚,

半导体器件基础测试题

第一章半导体器件基础测试题(高三) 姓名班次分数 一、选择题 1、N型半导体是在本征半导体中加入下列物质而形成的。 A、电子; B、空穴; C、三价元素; D、五价元素。 2、在掺杂后的半导体中,其导电能力的大小的说法正确的是。 A、掺杂的工艺; B、杂质的浓度: C、温度; D、晶体的缺陷。 3、晶体三极管用于放大的条件,下列说法正确的是。 A、发射结正偏、集电结反偏; B、发射结正偏、集电结正偏; C、发射结反偏、集电结正偏; D、发射结反偏、集电结反偏; 4、晶体三极管的截止条件,下列说法正确的是。 A、发射结正偏、集电结反偏; B、发射结正偏、集电结正偏; C、发射结反偏、集电结正偏; D、发射结反偏、集电结反偏; 5、晶体三极管的饱和条件,下列说法正确的是。 A、发射结正偏、集电结反偏; B、发射结正偏、集电结正偏; C、发射结反偏、集电结正偏; D、发射结反偏、集电结反偏; 6、理想二极管组成的电路如下图所示,其AB两端的电压是。 A、—12V; B、—6V; C、+6V; D、+12V。 7、要使普通二极管导通,下列说法正确的是。 A、运用它的反向特性; B、锗管使用在反向击穿区; C、硅管使用反向区域,而锗管使用正向区域; D、都使用正向区域。 8、对于用万用表测量二极管时,下列做法正确的是。 A、用万用表的R×100或R×1000的欧姆,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; B、用万用表的R×10K的欧姆,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; C、用万用表的R×100或R×1000的欧姆,红棒接正极,黑棒接负极,指针偏转; D、用万用表的R×10,黑棒接正极,红棒接负极,指针偏转; 9、电路如下图所示,则A、B两点的电压正确的是。 A、U A=3.5V,U B=3.5V,D截止;

功率半导体器件是什么

“power semiconductor device”和“power integrated circuit(简写为power IC或PIC)”直译就是功率半导体器件和功率集成电路。 在国际上与该技术领域对应的最权威的学术会议就叫做International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs,即功率半导体器件和功率集成电路国际会议。 “power”这个词可译为动力、能源、功率等,而在中文里这些词的含义不是完全相同的。由于行业的动态发展,“power”的翻译发生了变化。 从上世纪六七十年代至八十年代初,功率半导体器件主要是可控硅整流器(SCR)、巨型晶体管(GTR)和其后的栅关断晶闸管(GTO)等。它们的主要用途是用于高压输电,以及制造将电网的380V或220V交流电变为各种各样直流电的中大型电源和控制电动机运行的电机调速装置等,这些设备几乎都是与电网相关的强电装置。因此,当时我国把这些器件的总称———power semiconductor devices没有直译为功率半导体器件,而是译为电力电子器件,并将应用这些器件的电路技术power electronics没有译为功率电子学,而是译为电力电子技术。与此同时,与这些器件相应的技术学会为中国电工技术学会所属的电力电子分会,而中国电子学会并没有与之相应的分学会;其制造和应用的行业归口也划归到原第一机械工业部和其后的机械部,这些都是顺理成章的。实际上从直译看,国外并无与电力电子相对应的专业名词,即使日本的“电力”与中文的“电力”也是字型相同而含义有别。此外,当时用普通晶体管集成的小型电源电路———功率集成电路,并不归属于电力电子行业,而是和其他集成电路一起归口到原第四机械工业部和后来的电子工业部。 20世纪80年代以后,功率半导体行业发生了翻天覆地的变化。功率半导体器件变为以功率金属氧化物半导体场效应晶体管(功率MOSFET,常简写为功率MOS)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及功率集成电路(power IC,常简写为PIC)为主。 这一转变的主要原因是,这些器件或集成电路能在比以前高10倍以上的频率下工作,而电路在高频工作时能更节能、节材,能大幅减少设备体积和重量。尤其是集成度很高的单片片上功率系统(power system on a chip,简写PSOC),它能把传感器件与电路、信号处理电路、接口电路、功率器件和电路等集成在一个硅芯片上,使其具有按照负载要求精密调节输出和按照过热、过压、过流等情况自我进行保护的智能功能,其优越性不言而喻。国际专家把它的发展喻为第二次电子学革命。

(新)半导体材料发展现状及趋势 李霄 1111044081

序号:3 半导体材料的发展现状及趋势 姓名:李霄 学号:1111044081 班级:电科1103 科目:微电子设计导论 二〇一三年12 月23 日

半导体材料的发展进展近况及趋向 引言:随着全球科技的飞速发展成长,半导体材料在科技进展中的首要性毋庸置疑,半导体的发展进展历史很短,但半导体材料彻底改变了我们的生活,从半导体材料的发展历程、半导体材料的特性、半导体材料的种类、半导体材料的制备、半导体材料的发展。从中我们可以感悟到半导体材料的重要性 关键词:半导体、半导体材料。 一、半导体材料的进展历程 20世纪50年代,锗在半导体产业中占主导位置,但锗半导体器件的耐高温和辐射性能机能较差,到20世纪60年代后期逐步被硅材料代替。用硅制作的半导体器件,耐高温和抗辐射机能较好,非常适合制作大功率器件。因而,硅已经成为运用最多的一种半导体材料,现在的集成电路多半是用硅材料制作的。二是化合物半导体,它是由两种或者两种以上的元素化合而成的半导体材料。它的种类不少,主要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。此中砷化镓是除了硅以外研讨最深切、运用最普遍的半导体材料。氮化镓可以与氮化铟(Eg=1.9eV)、氮化铝(Eg=6.2eV)构成合金InGaN、AlGaN,如许可以调制禁带宽度,进而调理发光管、激光管等的波长。三是非晶半导体。上面介绍的都是拥有晶格构造的半导体材料,在这些材料中原子布列拥有对称性和周期性。但是,一些不拥有长程有序的无定形固体也拥有显著的半导体特征。非晶半导体的种类繁多,大体上也可按晶态物质的归类方式来分类。从现在}研讨的深度来看,很有适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),可以用于低本钱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普遍的运用远景。四是有机半导体,比方芳香族有机化合物就拥有典范的半导体特征。有机半导体的电导特征研讨可能对于生物体内的基础物理历程研究起着重大推进作用,是半导体研讨的一个热点领域,此中有机发光二极管(OLED)的研讨尤为受到人们的看重。 二、半导体材料的特性 半导体材料是常温下导电性介于导电材料以及绝缘材料之间的一类功效材

2015年功率半导体器件行业简析

2015年功率半导体器件行业简析 一、行业的定义与分类 (2) 二、行业的发展历史和现状 (3) 三、行业规模 (4) 四、行业的周期性 (6) 五、进入本行业的壁垒 (6) 1、技术壁垒 (6) 2、客户服务壁垒 (7) 六、行业风险因素 (7) 1、投入不足 (7) 2、质量意识差 (8) 七、影响行业未来发展趋势的因素 (8) 1、电子元器件微型化 (8) 2、电子元器件集成化 (9) 3、产业政策大力支持 (9)

一、行业的定义与分类 功率半导体器件是进行电能(功率)处理的半导体产品,典型的功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理等,是弱电控制与强电运行间的桥梁,其中大部分是既能耐高压也能承受大电流。半导体产业的发展始于分立器件,所谓“分立”,一般是指被封装的半导体器件仅含单一元件(为了产品应用需要,部分分立器件封装实际上包含二个或多个元件或器件),它必须和其它类型的元件相结合,才能提供类似放大或开关等基本电学功能。 从产品结构来分,功率半导体分立器件可分为二极管、三极管、功率晶体管、功率集成电路等几大类产品,其中功率晶体管包括有MOSFET和IGBT等。从功率处理能力来分,功率半导体分立器件可分为四大类,包括低压小功率分立器件(电压低于200V,电流小于200mA)、中功率分立器件(电压低于200V,电流小于5A)、大功率分立器件(电压低于500V,电流小于40A)、高压特大功率分立器件(电压低于2,000V,电流小于40A)。 每个电子产品均离不开功率半导体技术。功率半导体的目的是使电能更高效、更节能、更环保并给使用者提供更多方便。如通过变频来调速,使变频空调在节能50-70%的同时,更环保、更安静、让人更舒适。人们希望便携式电子产品一次充电后有更长的使用时间,在电池没有革命性进步以前,需要更高性能的功率半导体器件进行高效的电源管理。正是由于功率半导体能将“粗电”变为“精电”,因此它是

中国三七产业现状及发展对策

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f416595876.html, 中国三七产业现状及发展对策 作者:崔秀明黄璐琦郭兰萍刘大会 来源:《中国中药杂志》2014年第04期 [摘要] 三七是我国特有的名贵中药材,也我国近年发展十分迅速的中药大品种之一,在我国中药产业中的地位和作用越来越突出。该文总结了我国近年来三七产业发展现状、取得的主要经验,找出了产业发展中存在的主要问题,在此基础上,提出了三七产业发展的目标及对策措施,为我国三七产业的可持续发展提供决策参考。 [关键词] 三七产业;存在问题;发展对策 三七Panax notoginseng为五加科人参属植物,是我国传统名贵中药材,在我国中医药行业中有重要影响,现在已经成为仅次于人参的中药材大品种,也是复方丹参滴丸、云南白药、血塞通、片仔癀等我国中成药大品种的主要原料。三七广泛应用于跌打损伤、冠心病、心绞痛、脑血管后遗症、高血压等疾病的治疗中[1-3]。三七皂苷是三七主要有效活性成分,也是目前研究较为系统的化学物质。迄今为止,已从三七的不同部位分离得到70余种单体皂苷成分[4], 现阶段我国以三七为原料的中成药品种400多个,批准文号3 200个,涉及的生产厂家1 300家,年需要三七800万kg[5]。三七还是经济价值很高的药用植物,按现在的市场销售价格计算,每公顷产值可达150万元左右。由于政府重视,科技支撑力不断提升,知名度提高,三七产业近几年来呈现出快速发展的势头,本文根据三七主产区的调查资料,总结了我国三七产业发展现状、取得的经验,存在问题,提出了进一步发展的目标及发展对策,供同行参考。 1 三七产业发展现状 1.1 三七种植业发展历史及现状评价三七是我国特有种,因其对气候、土壤、植被等环境有特殊要求,分布范围仅集中于中国西南部海拔1 200 ~2 200 m,北回归线附近地区,传统上以云南文山、广西靖西等地为主要种植地区。由于价格不断上涨,社会需求量的不断扩大,近几年三七的种植区域已发生了很大变化,云南产区已由文山扩展到云南红河、玉溪、曲靖、昆明、大理等其他地区;贵州、四川、广东等地也开始栽培。在云南产区,三七种植面积从2003年的4 300 hm2发展到2013年的20 000 hm2;产量从2003年的378万kg增加到2012年的700万kg,三七产业实现总产值100亿元,其中种植业产值70余亿元,加工业产值近30亿元[6]。 三七种植历史已有400余年。1949年以前,云南三七种植面积仅有几百亩,广西有少量 种植。建国后,地方政府采取一系列措施发展三七生产,三七种植得到发展,但发展之路并不平坦。从1951年至2013年的62年间,三七产业种植经历了3次大起大落的曲折。1951年到1974年出现第一高种植高峰,当时全国三七种植面积5 333 hm2(其中云南2 933 hm2;广西2 400 hm2);产量为108万kg(云南66.4万kg,广西41.6万kg)云南产区三七产值为6 400 万元,当时的社会需求量为50万kg;之后三七种植面积大幅度下降,到1983年,云南文山

18_功率半导体器件应用教学大纲

《功率半导体器件应用》课程教学大纲 课程编号: 课程名称:功率半导体器件应用/ Applications of Power Semiconductor Devices 课程总学时/学分:48/3.0(其中理论36学时,实验12学时) 适用专业:电子科学与技术专业 一、教学目的和任务 功率半导体器件应用是电子科学与技术本科专业必修的一门专业核心课程。 功率半导体器件应用讲述功率器件(分立的和集成)的结构、功能、特性和特征,在此基础上分析当前电力电子技术中使用的各种类型功率半导体器件,包括功率晶体管、晶闸管、各类晶闸管及其应用、静电感应功率器件、双极-MOS功率器件,并包含了可靠工作条件,更进一步讲述其重要应用。根据电子科学与技术本科专业的特点和应用需要,在掌握功率半导体器件基本原理的基础上,使学生对功率半导体器件的应用有一个全面而系统的认识,并培养学生在工程实践中的应用能力,提高学生的创新能力。 二、教学基本要求 通过对计算机控制技术课程的学习,要求学生: (1)了解如何使用和选择功率半导体,以及半导体和PN结的物理特性以及功率器件可靠工作的条件。 (2)熟悉功率器件的可靠工作条件以及在电力电子中的应用。 (3)掌握功率晶体管、晶闸管、各类晶闸管及其应用、金属-氧化物-半导体场效应功率晶体管、双极-MOS功率器件的结构、功能及其应用。 (4)掌握功率晶体管、晶闸管、各类晶闸管及其应用、金属-氧化物-半导体场效应功率晶体管、双极-MOS功率器件的结构、功能及其应用。 三、教学内容与学时分配 第一章(知识领域1):功率半导体器件应用概述(2学时)。 (1)知识点:轨道交通系统中的应用;新能源技术中的应用;智能电网中的应用。 (2)重点与难点:重点是轨道交通系统中的应用、新能源技术中的应用和智能电网中的应用。 第二章(知识领域2):双极结型功率晶体管(2学时)。 (1)知识点:双极结型晶体管结构的基本特性;功率晶体管的基本特性;功率晶体管

马铃薯产业现状及发展对策

乌兰察布市马铃薯产业现状及发展对策 马铃薯是乌兰察布市的主要农作物之一,种植历史悠久,其生长发育规律与当地的自然气候特点相吻合,具有明显的资源优势, 蕴藏着巨大的发展潜力。近几年,乌兰察布市市委、政府顺应自然和经济规律,发挥地区比较优势,把马铃薯作为全市农村牧区四大主导产业之一来培育,使我市马铃薯产业得到了长足发展。全市马铃薯播种面积由1995年150万亩增加到目前的400万亩,占农作物总播面积的比重由1995年的10%提高到目前的50%左右。总产量40多亿公斤,占全市粮食总产的60%左右。马铃薯生产年可实现总产值20多亿元,折合增加值达到12亿元,占种植业总收入的52.8%,已成为乌兰察布市的一项主导产业,是我市农民脱贫致富奔小康的支柱产业之一。 一、马铃薯产业化发展情况 1、马铃薯生产稳步发展,已经形成规模化、集约化格局 在“稳定面积、提高单产、改善品质、增加效益”原则指导下,我市马铃薯产业稳步发展,全市马铃薯播种面积目前稳定在400万亩。我市马铃薯主栽品种目前主要有紫花白、克新一号、大西洋、夏波蒂、费乌瑞它、底西芮等优良品种,马铃薯良种普及率显著提高。从区域布局上看,马铃薯主产区主要分布在后山的四子王旗、察右中旗、察右后旗、商都县、化德县,这五个旗县约占全市马铃薯总播种面积的60%。马铃薯种植已经形成规模化、集约化格局,如四子王旗乌兰花、东八号、大黑河,察右中旗铁沙盖、义发泉、土城子,察右后旗红格尔图、乌兰哈达、白音察干,商都县西井子、大拉子等马铃薯产业带和产业区。 2、马铃薯良种繁育体系进一步完善,种薯生产水平逐步提高 全市现有马铃薯脱毒组培室5处(市种子公司、市农科所、福瑞特薯业公司、察右后旗种子公司、兴和县扶贫办),面积1800平方米,标准化温室22亩,网室1250亩,原种田1.5万亩,具备了年生产脱毒瓶苗1000多万株,扦插苗1000多万株,脱毒小薯1500多万粒,原原种189万公斤,原种2250万公斤的生产能力,同时建设一级种薯田15万亩,二级种薯田60万亩。马铃薯良种繁育已形成从组培快繁、温室扦插、网室栽培、原种繁育到一、二级种薯生产的完整体系,达到马铃薯田每四年更换一次良种。 3、马铃薯加工业蓬勃发展,进一步伸延了产业链条 为了进一步伸延马铃薯产业链条,提升加工转化能力,全市各地通过各种形式兴建马铃薯加工企业,近几年全市先后引进建设了察右前旗富广、集宁奈伦、兴和飞马、卓资龙的、商都旭美等大中型马铃薯加工企业十多家,其中富广公司是亚洲最大的全粉生产企业,奈伦是国内最大的马铃薯淀粉加工企业,再加上遍布全市城乡的粉皮、粉条、粗淀粉加工点1.2万多个,全市年加工转化鲜薯可达10亿公斤。生产的马铃薯全粉、膨化食品、薯条、精淀粉、变性淀粉、脱水性膳食纤维等加工产品市场十分看好。 加工企业的快速发展,极大地提高了我市马铃薯的加工转化能力,为促进马铃薯的转化增值、增加当地财政收入、解决闲散劳动力就业、推动马铃薯产业的快速发展奠定了基础。 4、马铃薯加工专用薯基地建设发展迅速,原料供应水平得到快速提高 为解决加工企业原料不足的问题,各旗县市区想方设法建设加工专用薯基地。重点是依托龙头企业,配套先进的种植技术,大力发展设施农业,提高原料保障率。先后引进推广了一系列节水灌溉设施和技术,如喷灌、微灌、膜下滴灌等。为了进一步调整我市马铃薯品种结构,扩大优质专用薯种植面积,提升我市马铃薯产业的整体水平,特别是2006年市政府拿出2260万元,集中力量建成面积为500亩的指针式喷灌圈95套,面积为200亩的移动式、卷盘式喷灌圈10套。加上原有的,使指针式喷灌圈达到107套,移动式、卷盘式喷灌圈14套,建成了设施配套的加工专用薯基地5万多亩,进一步提高了全市马铃薯专业化、

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