为什么一颗半导体,能牵动全世界的神经?

早上出门,指尖碰到手机屏幕的瞬间,脸已经扫完了锁。付完三块五的豆浆钱,骑共享单车扫码,开闸,走。这一整套流程下来,你不会想到,所有动作的核心,都捏在一颗颗不到指甲盖大的半导体里。

你以为半导体就是芯片?其实错得离谱

大部分人提起半导体,第一反应就是电脑手机里的CPU、存储芯片,好像半导体就是芯片的代名词。其实真不是。半导体本质上是一类导电能力介于导体和绝缘体之间的材料,所有用这类材料做出来的元器件,都能叫半导体。 你家屋顶铺的太阳能发电板,核心吸光的那层,就是半导体。空调里检测室温的感温头,是半导体做的。你手上智能手表的屏幕,每一个发光的像素点,核心都是半导体。甚至你车上面的LED大灯,那个小小的发光晶片,也是半导体。
智能手机拆解后主板半导体芯片特写
智能手机拆解后主板半导体芯片特写
我之前跟一个做材料的前辈吃饭,他说现在很多人炒芯片,把半导体炒成了一个玄乎的词,其实最早的半导体应用,半个多世纪前就进老百姓家了。最早的收音机,那个检波器就是天然半导体做的。那时候哪有什么芯片啊,不也能用?只不过后来我们把半导体做到了极致,才集成出来了芯片。说白了,芯片是半导体工业的顶级产品,但不是全部。 很多人觉得半导体是高科技产业,离日常很远,其实你从早醒来到睡着,一天至少要接触上百个半导体元器件,只是你看不见而已。

为什么造顶级半导体,能难住全世界九成的国家?

说实话,我之前一直觉得,造大飞机、造火箭都够难了吧?后来了解半导体才发现,造最先进的半导体,比前两个加起来还难。 你想想啊,指甲盖大小的一块芯片,要放下几百亿个晶体管,每个晶体管的线宽,比新冠病毒还小十分之一。这个精度是什么概念?相当于在整个北京市的土地上,把每一颗蚂蚁都摆到预定的位置,不能错一个。错一个,整个芯片就废了。 很多人一说起造半导体,就把锅全甩给光刻机。不对。光刻机确实是卡脖子的核心,但整个产业链拉出来,从最开始的硅料提纯,到拉单晶,做晶圆,再到光刻、蚀刻、沉积、封装,每一步都有一堆常人想不到的门槛。 比如最先进的ArF光刻胶,全世界没几家能稳定供货,纯度要求高到什么程度?一点点灰尘大小的杂质,就能废掉一整片价值几十万的晶圆,几十万就打水漂了。还有做晶圆溅射用的高纯靶材,纯度要达到99.999%以上,差一个9,性能就差十万八千里。随便缺一样,你整条生产线都得停摆。
半导体晶圆生产工厂洁净车间实拍
半导体晶圆生产工厂洁净车间实拍
我之前看到过一个行业统计,做一颗先进的7nm芯片,需要上千道独立工序,全球能把所有工序全部自主搞定的国家,掰着手指头都数得过来。不是说你有钱就能堆出来,很多工艺都是几十年的技术积累,一点点试错试出来的,砸钱十年都不一定能摸得到门路。 真的挺熬人的。

别被带节奏,半导体的未来其实就在你身边

别被带节奏,半导体的未来其实就在你身边
别被带节奏,半导体的未来其实就在你身边
现在网上一讲半导体,不是大战就是卡脖子,天天喊打喊杀的,其实很多人都忘了,半导体发展这么多年,核心就是为了让生活更方便,对吧? 现在大家都在说摩尔定律走到头了,硅基半导体的物理瓶颈快摸到了,那接下来半导体该往哪走?其实路早就铺好了,很多已经用到了你我日常用的东西里。 比如现在你买的氮化镓快充,就是第三代半导体的成熟产品,原来的硅基半导体做快充,体积大发热还厉害,换成氮化镓之后,相同功率下体积能缩小一半,揣在牛仔裤口袋里都不硌,出门带一个就能充手机电脑耳机,多方便。还有新能源汽车上面用的碳化硅功率器件,导通电阻小,发热少,能凭空多挤出来几十公里续航,这个已经批量装车了,不是什么实验室里的概念。 不过话说回来,现在国内半导体的发展,很多自媒体要么吹上天,要么踩到底,两个极端都不对。我前两年接触过一个做工业设备的老板,他说原来他们设备上用的进口控制芯片,一片要卖两百多,还经常断货,现在同性能的国产芯片,只要八十块,供货还稳定,提前一周下单肯定能拿到货。他说现在只要不是最顶尖的手机旗舰芯片,大部分工业用、车用的半导体元器件,国产早就够用了,性能不比进口差。 但也不能瞎吹,最先进的制程工艺,我们确实还有不小的差距,这个得认。但差距在一点点缩小,这个也是实打实的。半导体这个行业,本来就是一步步滚雪球滚出来的,你先从低端产品做,积累了经验、资金和客户,再慢慢往高端冲,哪有一口吃成胖子的道理? 现在很多人焦虑,说我们什么时候才能追上啊?其实真不用急。你想想,十几年前,我们的手机芯片全靠进口,一千块的手机,芯片成本占了快三分之一,现在你拿的千元机,用的都是国产芯片,性能也不差,刷视频打小游戏完全够用。这个变化,才十几年而已,已经快得超出很多人的预料了。 下次你掏手机刷视频的时候,不妨低头看看这块小小的屏幕,所有的流畅和便捷,都来自那一颗颗看不见的半导体。它不只是新闻里的风口,也不只是大国博弈的棋子,它就是实实在在,改变你我日常的小东西。

作者|科技

排版|科技

审核|安然

免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:为什么一颗半导体,能牵动全世界的神经?
文章链接:https://www.lfdjt.com/p/keji/a/5546.html