2026-09-27 09:24:02 分类:正文
去年秋分去南京珠江路找做元器件供应链的朋友吃饭,路过巷口一家开了快三十年的维修店,玻璃门掉了半块漆,门口摆着半纸箱旧主板。我凑过去看,师傅拆一台碎屏的旧iPhone,镊子一挑,掉出来一块指甲盖大的黑色芯片,滚到我脚边。我捡起来递给他,随口问了句,这就是你们天天说的半导体?师傅笑,说这哪是,这块是存储,你看板子上这些密密麻麻的小点点,全都是半导体。
不是只有高端芯片才叫半导体
大部分人提起半导体,第一反应就是手机里的处理器,就是光刻机刻出来的高端货。其实不对。
半导体本质上就是一种导电性介于导体和绝缘体之间的材料,你家里任何带电的东西,几乎都有它。遥控器里的发光二极管是半导体,电动车的IGBT模块是半导体,你家吸顶灯的LED灯珠,也是半导体。说实话,要是把所有半导体元件都从你家抽走,你家除了木头家具和陶瓷碗,啥都用不了。哦对了,你现在手上拿的手机,前前后后加起来,得有上百个半导体元件,不止那颗你天天吹的主处理器。
旧手机主板拆解后的半导体元件实拍图
之前跟朋友去昆山的元器件批发市场转,一间十平米的小店,堆着几十万种不同的半导体元件,从几分钱一个的二极管,到几千块一块的功率模块,啥都有。很多人觉得半导体就是高科技风口,其实大部分半导体元件,便宜到你想不到,几分钱一个走量,你去买还没人愿意零卖你。
我们这代人,从小就习惯了所有电器越做越小,越做越快,却很少停下来想,这一切的基础,就是这些看起来不起眼的小半导体。
为什么是硅成了半导体的核心
很多人会问,地球上那么多材料,为啥偏偏挑中硅来做半导体?
最早其实不是硅。世界上第一只晶体管,用的是锗。为啥后来全换成硅了?说出来你可能不信,最大的原因是硅太多了。随便一把河边的沙子,里面超过一半都是二氧化硅,原材料成本几乎可以忽略不计。而锗储量少,提纯还麻烦,价格一直压不下来,根本没法大规模普及。
当然还有更关键的原因,硅做成的元件,耐高温性能比锗好太多,工业环境下用着更稳定,出错率低,良率一做上来,成本就更低了,完全是正向循环。
半导体生产用8英寸硅晶圆成品实拍图
哦对了,很多营销号炒芯片涨价,说什么沙子不够用了,纯纯扯。一卡车沙子几百块,提纯完了够做几十万颗芯片,原材料成本占整个芯片成本不到百分之一,贵的是提纯、设计、光刻、封装这些流程,跟沙子半毛钱关系没有。你别被割了韭菜。
不过话说回来,硅也不是完美的,对吧?电压太高,温度太高的时候,硅的导电性就会乱掉,性能掉得厉害,所以才会有后来的各种新材料冒出来,补这个短板。
炒得火热的第三代半导体,到底新在哪
炒得火热的第三代半导体,到底新在哪
最近几年只要提半导体,肯定绕不开第三代半导体,很多人听得云里雾里,以为是什么全新的黑科技,要把硅给拍死在沙滩上。其实根本不是这么回事。说白了,就是换了一种性能不一样的半导体材料,补硅的短板而已。
第一代半导体就是硅、锗,用来做二极管晶体管,大部分现在用的芯片都是这个范畴。第二代是砷化镓、磷化铟,主要用在通信射频这些地方,手机信号放大就靠它。第三代就是碳化硅、氮化镓,天生适合高电压、高温的场景。
你现在用的那种小体积的快充头,里面核心用的就是氮化镓,要是换成传统的硅元件,充电头得有砖头那么大,根本揣不进口袋。还有电动车的逆变器,用碳化硅做,开关损耗更低,相同电池容量就能多跑几十公里,这不就直接惠及消费者了吗?
我之前买第一个氮化镓快充的时候,拆开对比过旧的硅快充,体积小了快三分之二,重量轻了一半,那时候才真的感觉到,半导体材料的进步,真的是能直接落到你日常用的东西上的,不是实验室里飘着的概念,是真真切切改变你使用体验的东西。
不过很多人有个误区,觉得第三代出来,硅就要被淘汰了,哪里会啊。硅的产业链太成熟了,成本压得极低,性能也足够满足百分之九十以上的场景,未来几十年,硅还是半导体行业的绝对主角,第三代半导体只是补了硅覆盖不到的地方,两个是搭伙干活,不是你死我活。
现在很多人一提起半导体就焦虑,说我们被卡脖子,啥都做不出来。其实真没必要那么悲观。这个行业本来就是全球分工堆了几十年出来的,哪有说几年就能全部吃下来的?我们现在很多细分领域已经做得很好了,比如LED用的半导体芯片,几乎全都是国产的,还有功率半导体,很多车厂已经在批量用国产的了,慢慢来而已。
那天那个维修师傅跟我说,他修了三十年电器,最早九十年代的时候,一个日本进口的二极管要卖好几块钱,那时候普通人一个月工资才几十块,现在几块钱能买一麻袋国产的,这变化还不够大吗?
从巷口维修店出来的时候,风里已经飘着南京城秋天的桂花香,珠江路原来挤挤攘攘的电脑城早已经变了样,很多柜台改成了奶茶店和手机潮店,只有这家老店还开着,玻璃门后面的工作台,摆满了拆出来的旧芯片,每一块都藏着半导体几十年的变化,藏着我们每天都在用,却从来没认真看过的科技。
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文章名称:揣进你口袋的半导体,原来不是你想的那样
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