半导体(semiconductor)指的是常温下导电性能介于导体(conductor)和绝缘体(insulator)之间的材料,半导体具有可掺杂性、热敏性、光敏性、负电阻率温度、可整流等优良特性,用半导体材料生产的产品即称为半导体产品。
半导体产业于1950s起源于美国,全球性的产业转移主要经历了两次:
▶▷1)1970s,家电市场兴起,日本半导体产业迅速赶超,其家电产业与半导体产业良性互动,并孵化了索尼、东芝等厂商;
▶▷2)1990s,PC 兴起,存储技术换代以及日本金融危机影响,产业开始转向韩国,孕育出三星、海力士等厂商;而晶圆代工环节则转向台湾,台积电、联电等厂商崛起。
进入2010s,智能手机、移动互联网爆发,随之带动物联网、大数据、云计算、人工智能等产业快速成长。人口红利促使中国成为世界最大的半导体消费国,需求转移或将带动制造转移。
半导体在过去经历了三代变化:
▶▷第一代半导体为硅(Si);
▶▷第二代为砷化镓(GaAs);
▶▷第三代半导体为碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)。
由于硅基功率器件的性能已逼近甚至达到了其材料的本征极限,宽禁带功率半导体器件与传统 Si 基功率半导体器件相比较,其材料特性主要表现在:宽能带、高饱和速度、高导热性和高击穿电场等,使得其在未来5G、军工等相关领域应用广泛。
▲三代半导体材料典型代表的性能对比
▌全球半导体设备销售规模2017年预计增长近20%:
2016年全球半导体制造设备的总销售额为412.4亿美元,同比增长13%。
根据SEMI预测,2017年全球半导体设备市场规模可达494.2亿美元,同比增长19.86%,超越2000年的477亿美元历史高点。
2018年预计达到532.1亿美元,同比增长7.67,达到最新的记录。
分地区来看,全球半导体设备主要销售区域为中国、日本、韩国、北美和台湾地区,2016年占比分别为16%、11%、19%、11%和30%。
▲2016年各地区半导体设备销售额占比
根据WSTS的预测,预计2017至2018年全球半导体市场同比增速分别为17.0%和4.3%,规模有望增加至3965亿元和4136亿元。
▲2005年至2018E全球半导体产品销售额(亿美元)及其增速
▌作为先进制造的典型,半导体产业正在经历深刻变化:
以巨大市场为引力,在政策和基金双重机制保驾护航下,半导体产业发展驶入快车道,加速向中国转移进程。中国大陆加速投资半导体晶圆制造生产线,2018-19年有望迎来装机热潮,为国产设备提供爆发式增长的历史性机遇。
▶▷2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》指出到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,16/14nm 制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系;
▶▷2015年 《 中 国制造 2025》指出 2020年中国芯片自给率达到 40%,2025年达到 70%。
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