什么是半导体?「半导体回收」

什么是半导体?「半导体回收」什么是半导体?

半导体是一种材料产品,通常由硅组成,它比绝缘体(如玻璃)导电性强,但不如纯导体(如或铝)导电。它们的导电性和其他特性可以通过引入称为掺杂的杂质来改变,以满足其所在电子元件的特定需求。

半导体也称为半成品或芯片,可以在计算机、智能手机、电器、游戏硬件和医疗设备等数千种产品中找到

关键要点

  • 在数以千计的电子产品中,半导体是一种比绝缘体更能导电但比纯导体更不导电的材料。
  • 有四种基本类型的半导体。
  • 半导体行业的生死存亡都遵循一个简单的信条:更小、更快、更便宜。
  • 投资者应牢记,半导体行业是一个高度周期性的行业,受周期性繁荣和萧条的影响。
  • 除了投资于制造半导体的特定公司外,还有 ETF、指数基金和指数将行业细分为芯片制造商和芯片设备制造商。

了解半导体

半导体器件可以显示一系列有用的特性,例如显示可变电阻、在一个方向上比另一个方向更容易通过电流以及对光和热做出反应。它们的实际功能包括信号的放大、开关和能量转换。因此,它们在几乎所有行业中得到广泛使用,制造和测试它们的公司被认为是整体经济健康状况的极好指标

半导体类型

从广义上讲,半导体分为四个主要产品类别:

记忆

存储芯片充当数据的临时仓库,并将信息传入和传出计算机设备的大脑。内存市场的整合仍在继续,将内存价格推低到只有东芝、三星和 NEC 等少数几家巨头能够继续参与其中。

微处理器

这些是包含执行任务的基本逻辑的中央处理单元。英特尔在微处理器领域的统治地位迫使几乎所有其他竞争对手(除了超微设备公司)退出主流市场,进入更小的细分市场或完全不同的细分市场。

商品集成电路

有时被称为“标准芯片”,它们是大批量生产用于常规处理目的。该细分市场由非常大的亚洲芯片制造商主导,利润微薄,只有最大的半导体公司才能与之竞争。

复杂的SOC

“片上系统”本质上是关于创建具有整个系统功能的集成电路芯片。市场围绕着对结合了新功能和更低价格的消费产品不断增长的需求展开。随着存储器、微处理器和商品集成电路市场的大门紧闭,SOC 细分市场可以说是唯一有足够机会吸引众多公司的细分市场。

半导体行业

半导体行业的成功取决于创造更小、更快和更便宜的产品。体积小巧的好处是可以在同一芯片上放置更多的功率。芯片上的晶体管越多,它的工作速度就越快。这造成了行业的激烈竞争,新技术降低了每个芯片的生产成本,因此在几个月内,新芯片的价格可能会下降 50%。

这引起了称为摩尔定律的观察结果,该定律指出密集集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。这一观察结果以仙童半导体和英特尔的联合创始人戈登摩尔的名字命名,他在 1965 年写了一篇论文对其进行了描述。如今,倍增期通常被引用为 18 个月——英特尔高管大卫豪斯引用的数字。

因此,芯片制造商面临着不断的压力,要求他们推出比几个月前定义的最先进技术更好、甚至更便宜的产品。因此,半导体公司需要保持大量的研发预算。半导体市场研究协会 IC Insights 报告称,最大的 10 家半导体公司在 2017 年平均将销售额的 13.0% 用于研发,个别公司从 5.2% 到 24.0% 不等。1

传统上,半导体公司控制着从设计到制造的整个生产过程。然而,许多芯片制造商现在将越来越多的生产委托给业内其他公司。代工公司的唯一业务是制造,最近脱颖而出,提供有吸引力的外包选择。除了代工厂,越来越专业的设计师和芯片测试人员的队伍也开始膨胀。芯片公司正在变得更精简、更高效。薯片生产现在类似于美食餐厅的厨房,厨师们在那里排队,为混合物添加合适的香料。

在 1980 年代,芯片制造商的良品率(在所有制造中的运行设备数量)为 10-30%。今天,一些芯片制造商的目标是 80-90% 的良率。这需要非常昂贵的制造工艺。因此,许多半导体公司进行设计和营销,但选择部分或全部制造外包。这些被称为无晶圆厂芯片制造商的公司具有很高的增长潜力,因为它们不受与制造或“制造”相关的管理费用的负担。

投资半导体行业

除了投资于个别公司外,还有多种方法可以监控整个行业的投资表现。其中包括基准PHLX 半导体指数,即 SOX,以及其在交易所交易基金中的衍生形式。还有一些指数将该行业细分为芯片制造商和芯片设备制造商。后者开发和销售用于设计和测试半导体的机械和其他产品。

此外,部分海外市场,如台湾、韩国,以及较小程度上的日本,高度依赖半导体,因此其指数也为全球产业的健康状况提供了线索。

半导体投资的特殊考虑

如果半导体投资者能记住一件事,那应该是半导体行业具有很强的周期性。半导体制造商经常看到基于对芯片产品的潜在需求的“繁荣与萧条”周期。时机好的时候, 芯片制造商的利润率会非常高;然而,当需求下降时,芯片价格会大幅下​​跌,并对许多行业的供应链产生重大影响。

需求通常跟踪终端市场对个人电脑、手机和其他电子设备的需求。时机好的时候,像英特尔和东芝这样的公司无法足够快地生产微芯片来满足需求。当时间艰难时,它们可能是彻头彻尾的残酷。例如,个人电脑销售缓慢可能会使该行业及其股价陷入混乱。

同时,将“筹码周期”说成是一个单一性质的事件是没有意义的。虽然半导体仍然是一项核心商品业务,但其终端市场数量众多——个人电脑、通信基础设施、汽车、消费产品等——以至于一个领域的产能过剩不太可能导致整个房子都垮掉。

周期性风险

令人惊讶的是,行业的周期性可以为投资者提供一定程度的安慰。在其他一些技术领域,例如电信设备,人们永远无法完全确定命运是周期性的还是长期的。相比之下,投资者几乎可以肯定,在不远的将来,市场会在某个时候转向。

虽然周期性提供了一些安慰,但它也给投资者带来了风险。芯片制造商必须经常参与高风险赌博。最大的风险来自这样一个事实,即在一项重大开发项目之后,公司可能需要数月甚至数年的时间才能确定他们是中了头奖,还是一败涂地。延迟的原因之一是该行业交织但分散的结构:不同的行业在不同的时间达到顶峰和触底。

例如,代工厂的低谷往往比芯片设计人员早得多。另一个原因是该行业的交货时间长:开发芯片或建立代工厂需要数年时间,甚至更长时间才能使产品赚钱。

半导体公司面临着一个经典难题,即是技术驱动市场,还是市场驱动技术。投资者应该认识到,两者都适用于半导体行业。

因为公司在研发上花费了大量收入,可能需要几个月甚至几年的时间才能获得回报——如果技术有问题,有时甚至不会——投资者应该警惕那些声称拥有最新技术的公司的声明。和半导体行业最伟大的技术。

半导体常见问题

半导体与导体或绝缘体有何不同?

半导体本质上是导体和绝缘体的混合体。导体是具有高导电性的材料,在施加电压时允许电荷流动,而绝缘体不允许电流流动,而半导体在必要时交替充当绝缘体和导体。

什么是 N 型半导体?

n 型半导体是一种杂质混合半导体,它使用五价杂质原子,如磷、砷、锑、铋。

什么是 P 型半导体?

p 型半导体是一种非本征半导体,它包含三价杂质,例如硼和铝,可提高纯硅制成的普通半导体的导电率水平。

什么是本征半导体?

本征或纯半导体是没有添加任何杂质或掺杂剂的半导体,如 p 型和 n 型半导体的情况。在本征半导体中,激发电子数和空穴数相等:n = p。

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