当前位置: 绝缘体 >> 绝缘体优势 >> 半导体第一次科技之战日本败北
在地球上人类已知的所有物质基本可以分为两类,绝缘体和导体。绝缘体拒绝一切能量通行,就是“此路不通,请君返驾”;导体就是双向车道,按材质限速;绝缘体和导体都是符合自然规则天然存在。而今天要说的半导体是人工合成出来的,就是人为定义的单行道,只允许单向移动,不许插队不许逆行。
三体?半导体最大的用处制作电子产品,晶体管就是半导体最主要的应用。半导体被发明是在年的美国贝尔实验室(BellLabs),当时由肖克利(Shockley,WilliamBradford,-)、巴丁(JohnBardeen,年5月23日-年1月30日)和出生于厦门的布拉顿(WalterH.Brattain)组成的研究小组研发。
肖克利、巴丁和布拉顿布拉顿年就开始在贝尔实验室工作,长期从事半导体的研究,积累了丰富的经验。研究小组经过一系列的实验和观察,逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。布拉顿发现,在芯片的底面接上电极,在另一面插上细针并通上电流,然后让另一根细针尽量靠近它,并通上微弱的电流,这样就会使原来的电流产生很大的变化。微弱电流少量的变化,会对另外的电流产生很大的影响,这就是“放大”作用。靠着这个发现,研究小组决定集中研究硅、锗等半导体材料,探讨用半导体材料制作放大器件的可能性。
年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中,硅是一种地壳中第二丰富的元素,占地壳总质量的26.4%,非金属材料。作为半导体材料制作晶体管则起源于年开工设厂的美国孟山都电子材料公司(MEMC),对,就这那家发明草甘膦除草剂和转基因作物的公司,但孟山都公司(MonsantoCompany)成立于年,年孟山都与St.RegisPaper合开的电子材料公司,并于年收购了全部股份。
地壳元素占比硅元素并不能直接做半导体,需要对其提纯,将其中的杂质排除,使其纯度达到99.%至99.999%,并将电子按照一定的结构重新排列。孟山都电子材料公司(MEMC)主要生产晶体管材料“超纯硅”,采用化学机械法解决表面划痕问题,并是第一个使用臭氧对硅片进行清洗的公司。MEMC对硅晶圆的技术发展做出了巨大贡献。至年,使用悬浮区域熔炼法(FloatZone,缩写FZ)制备的单晶硅,已占美国的80%。
硅晶圆年,索尼创始人盛田昭夫到美国,从贝尔实验室以2.5万美元的价格买到了晶体管技术带回日本,随后日本开始大批引入晶圆生产技术,年成立的信越化学工业株式会社于年设立的“信越半导体”、年成立的小松制作所等企业相继引进美国技术,但由于技术管制等原因,技术上要落后美国2代左右。随着日系半导体厂商的用户数量增多,日本硅晶圆行业获得了良好的发展窗口期,随后,不断的技术积累和持续低价高质而引发的生产量、出口量的提高,挤压出更大的市场空间。日系产品凭借低廉的价格抢占市场,“成功”引起美国厂商的注意。
半导体生产情况年,日本政府提出超越美国的计划,随后日立、NEC、富士通、三菱和东芝五家公司,整合日本的半导体行业的人才、技术、资源,互相协作,提高了日本半导体芯片的水平。4年后,日本在半导体上的专利超过件,5年后,全球市场占有率超过50%。现今知名的如Intel、AMD等半导体大厂当时被日系厂商吊打,年,Intel直接宣布退出存储业务,AMD净利润下跌60%以上。
年,日本半导体超越美国成为全球第一大半导体大国。迫于行业压力,美国政府认定日本半导体储存器倾销,并对日本出口的3亿美元芯片征收%惩罚关税。(是不是有点眼熟了?)
日美半导体协议之后,日本通产省与美国商业部签订了以限制日本半导体的对美出口和扩大美国半导体在日本市场的份额为目的的《日美第一次半导体协议》,导致日本半导体行业滑入深渊。随后,日本半导体行业在信越化学等企业的开拓下,年投资兴建mm晶圆产线,产能达到每月10万片,迅速占领市场。年,又将白河工厂的产能提高到每月30万片。至年,信越占领全球mm晶圆市场的50%份额,日系厂商合计占领全球65%份额。
越信化工株式会社半导体是计算机、通讯、电子产品核心组成部分,半导体产业是现代信息技术产业的基础,与国家科技水平息息相关。在半导体行业,中国并没有指责美国半导体在华倾销,以获得补偿,但美国却限制中国高科技企业对半导体采购,并勒令美国的其它合作伙伴对华限售。但这对中国相关企业也是一个机会,中国企业一定会利用此次机会,发展自己的半导体产业,将中国人自立创新精神发扬光大。