什么是半导体?半导体、芯片、集成电路、晶圆之间有什么区别?

要理解半导体、芯片、集成电路、晶圆的区别,首先需要明确它们的定义和层级关系 —— 从基础材料到加工载体,再到电路设计和最终产品,是一条完整的产业链逻辑。

一、什么是半导体?

半导体是一类导电性介于导体(如铜、铝)和绝缘体(如塑料、陶瓷)之间的材料。其核心特性是:导电性可被精确控制(比如通过掺杂杂质、施加电压等),能实现 “导电” 或 “不导电” 的状态切换,这是电子设备实现逻辑运算、信号处理的基础。

常见的半导体材料有:

硅(Si,最常用,占 90% 以上);

锗(Ge,早期使用);

化合物半导体(如砷化镓 GaAs、碳化硅 SiC 等,用于高频、高温场景)。

简单说,半导体是 “能控制导电性的材料”,是所有电子芯片的 “基石”。

二、晶圆(Wafer):半导体材料的 “加工载体”

晶圆是用半导体材料(主要是硅)制作的薄片,是制造芯片的 “原材料载体”。

制作过程大致是:

从高纯度硅原料(纯度 99.9999999%,即 9 个 9)拉制成单晶硅棒;

把单晶硅棒切割成厚度约 0.5-1 毫米的薄片,再经过打磨、抛光,形成表面极度平整的圆形薄片 —— 这就是晶圆。

晶圆的尺寸(直径)是关键指标,目前主流有 8 英寸(200mm)、12 英寸(300mm),尺寸越大,单次可制作的芯片数量越多,成本越低。

简单说,晶圆是 “半导体材料制成的圆形薄片”,是芯片的 “母体”,所有芯片都要在晶圆上加工。

来源:厦门毅睿科技官网

三、集成电路(IC,Integrated Circuit):“微型化的电路”

集成电路是将大量电子元件(晶体管、电阻、电容等)通过光刻、蚀刻等工艺,集成在一小块半导体材料(如晶圆上的一小块区域)上的微型电路。

举个例子:

早期的电路(如 1940 年代的收音机)是把单个电子管、电阻等用导线连接,体积庞大;

集成电路则是把这些元件 “刻” 在半导体材料上,比如一块指甲盖大小的集成电路,可能集成了数十亿个晶体管,实现复杂的逻辑运算(如 CPU)。

核心特点是 “微型化” 和 “集成度”,集成度越高(元件数量越多),功能越强。

简单说,集成电路是 “设计层面的微型电路”,是芯片的 “核心功能结构”。

四、芯片(Chip):“封装后的集成电路”

芯片是将晶圆上加工好的集成电路(单个或多个)切割下来,经过封装(加装外壳、引出引脚)后的成品。

封装的作用是:

保护内部脆弱的集成电路(免受物理 / 化学损伤);

提供与外部电路的连接(通过引脚传输电信号);

帮助散热。

比如我们手机里的骁龙芯片、电脑里的 CPU,都是封装后的集成电路,即 “芯片”。

注意:日常口语中,“芯片” 和 “集成电路” 常被混用,但严格来说,集成电路是未封装的电路结构,芯片是封装后的成品。

总结:四者的核心区别与关系

打个通俗的比方:

半导体好比 “钢材”(基础材料);

晶圆好比 “钢板”(用钢材轧成的薄片,加工的载体);

集成电路好比 “钢板上雕刻的复杂机械结构”(设计好的功能结构);

芯片好比 “装了外壳、能直接用的机械零件”(封装后的成品)。

#厦门毅睿科技##半导体 #芯片制造 #薄膜沉积设备 #真空镀膜设备


返回上一级
推荐阅读
原子层沉积技术(ALD):原理、应用与未来发展
图片来源:厦门毅睿科技有限公司原子层沉积技术(Atomic Layer Deposition, ALD)是一种基于自限制表面反应的薄膜制备技术,通过交替脉冲前驱体气体,在基底表面逐层生长原子级精度的薄膜。其核心原理在于利用前驱体与基底表面的化学吸附饱和特性,实现单原子层的可控沉积。每个反应循环包含四个步骤:前驱体A脉冲、惰性气体
半导体如何改变世界?从手机到医疗,揭秘其7大核心应用领域
图片来源:厦门毅睿科技有限公司官网一、半导体的应用无处不在1.计算与通信: CPU/GPU(电脑/手机处理器)、内存、存储芯片、通信芯片(WiFi/蓝牙/5G)。2.消费电子: 手机、平板、电视、游戏机、数码相机、智能手表。3.工业与汽车: 工业自动化控制器、汽车引擎控制、安全气囊、ABS、自动驾驶传感器(雷达、激光雷达
下一代锂电池研发中国方案出炉,优势在哪里?
中国在下一代锂电池研发中提出的富锂锰基正极材料方案,凭借多项技术突破和创新设计,展现出显著的竞争优势,具体体现在以下几个方面:一、颠覆性材料特性解决行业痛点负热膨胀与结构自修复能力中国科学院宁波材料所团队首次发现富锂锰基材料在受热时呈现反常收缩(负热膨胀)的特性中国科学院。这种特性可通过温度或电化学
微波等离子体辅助原子层沉积(MPALD)的核心优势有哪些?
图片来源:厦门毅睿科技有限公司1.核心概念:原子层沉积:首先,需要理解原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)是什么。ALD 是一种精密的薄膜沉积技术,其核心在于通过交替、自限制的表面化学反应,在基底上逐层生长薄膜。每个反应循环通常包含两个(或多个)半反应步骤:前驱体A脉冲:第一种前驱体
薄膜沉积,这门在微观尺度上“添砖加瓦”的精妙艺术
来源:厦门毅睿科技有限公司在现代科技的核心领域,从微小的芯片到巨大的太阳能电池板,从手机屏幕到航天器的防护层,一种看似不起眼却至关重要的技术支撑着无数创新——这就是薄膜沉积技术。它如同微观世界的精密“画笔”,在各类基底表面“绘制”出厚度从纳米到微米级的超薄材料层,赋予基体全新的光学、电学、机械或化学
ALD赋能未来产业
当台积电在其最新的2纳米制程中精准控制原子级薄膜厚度时,当特斯拉4680电池通过纳米涂层显著提升能量密度时,当柔性折叠屏手机呈现前所未有的耐用性时——在这些尖端技术的幕后,原子层沉积(ALD)技术正悄然发挥着不可替代的作用。作为一种可精确控制薄膜厚度与成分的表面工程技术,ALD通过交替通入前驱体气体,在基底表面
软包电池品质与效率的双重飞跃
在能源转型的关键时代,动力电池技术的革新已成为全球竞争的核心赛道。当我们打开智能手机、启动新能源汽车,甚至使用便携式储能设备时,软包电池凭借其轻薄柔韧的形态,悄然成为现代能源解决方案的关键载体。随着材料科学、结构设计和制造工艺的不断突破,新一代软包电池技术正以前所未有的速度重塑能源存储的未来图景。&n
我国清华大学研制的忆阻器存算一体芯片突破“内存墙”瓶颈
2023年10月,清华大学宣布研制出全球首颗全系统集成的忆阻器存算一体芯片,这确实是一个具有里程碑意义的重大突破,对未来科技发展和产业格局将产生深远影响。其核心意义在于验证并推进了“存算一体”这一颠覆传统计算架构的新范式。第一章:以下是其可能带来的主要影响:一 、突破“内存墙”瓶颈,实现计算能效的指数级提升
锂电池技术将朝着多元化方向发展是必然趋势
未来锂电池技术将朝着多元化方向发展。在材料体系方面,富锂锰基正极、锂金属负极和固态电解质等技术有望实现突破。在电池设计方面,结构创新(如CTP、刀片电池)和系统集成将进一步提升能量密度和安全性。智能化也是重要趋势,通过植入传感器和AI算法实现电池状态的实时监测和预测性维护。此外,钠离子电池、锂硫电池等替代技
真空镀膜,创造更好的生活体验
真空镀膜技术作为现代制造业中的一项关键工艺,已广泛应用于多个工业领域。这种技术通过在真空环境下将材料以原子或分子形式沉积到基材表面,形成具有特定功能的薄膜层。随着科技的进步和工业需求的多样化,真空镀膜设备的功能不断完善,应用范围持续扩大,成为推动多个行业技术革新的重要工具。电子与半导体行业在电子与半

微信客服

全国服务热线

13774692374