半导体、集成电路、芯片到底是什么？它们有什么联系和区别呢？

日常生活中常常听到半导体、芯片、集成电路，但是你一定不清楚它们到底有什么区别和联系。

定义

半导体主要由四个组成部分组成：

第一代：以硅、锗为代表

从1954年5月第一颗硅晶体管到今天的微处理器，已有近70年的历史。硅引领了半导体行业的迅速发展，其技术成熟、性价比高，被广泛地应用在集成电路领域。

我国在2000年后，才开始大力发展半导体行业。中兴、华为事件之后，彻底转变了思路，开始走上自主研发之路。

第二代：以砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP）为主

砷化镓具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。

锑化铟制造的晶体管具有相对较高的电子迁移率，运算速度将提升50%，消耗功率也将明显下降。

磷化铟具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度高等诸多优点。

砷化镓磷化铟可以制作集成电路衬底、红外探测器、光通信的关键器件等。而磷化铟比砷化镓优势更强，可以开展光纤及移动通信的新产业，同时可以推动卫星通信业向更高频段发展。

第三代：以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌(ZnO)、金刚石为代表

第三代半导体普遍拥有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。

这个特点，使其可以用在5G、光伏、新能源汽车、快充等多个领域。

第三代半导体兴起于本世纪，各国的研究水平相差不远，我国处于相对领先地位，如果持续地加大研发投入，或可弯道超车。

集成电路就是把电路小型化的方式，英文名字是integrated circuit，简称IC。 这种方式主要应用在半导体设备上，也包括一小部分被动组件。

其主要是利用光刻、刻蚀技术将晶体管、微型电容、电阻、电感及线路布局在一小块晶圆上，最后进行封装。

集成电路按产品种类分为四大类：微处理器，存储器，逻辑器件，模拟器件。按照电路属性分：模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路。

芯片：又称微电路、微芯片、集成电路，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是手机、电脑等电子设备的一部分。

可以说芯片是集成电路的载体 ，也是集成电路的主要表现方式。 在谈起CPU、GPU、存储器时，我们常把集成电路称作芯片。

集成电路和芯片的区别

1、二者表达侧重点不同。

集成电路侧重于电子电路， 是底层布局，而且范围更加广泛。

我们将几个二极管、三极管、电容、电阻混连在一起，就是集成电路。这个电路可以是模拟信号转换，或者具有放大器功能，也或者是逻辑电路。

芯片更为直观 ，就是我们看到的指甲块大小的、长着几个小脚、正方形或者长方形的物体。

芯片更侧重功能 ，比如：CPU用来信息处理、程序运行；GPU主要是图片渲染；存储器顾名思义，就是用来存储数据的。

2、制作方式不同

芯片制造的原材料是晶圆（硅、砷化镓），然后光刻、掺杂、封装、测试，才能完成芯片的制作。

芯片制造必须要使用到光刻机、刻蚀机等先进的设备。

集成电路所使用的原材料和工艺更加广泛，它只要将完整的电路（包含晶体管、电阻、电容和电感等元件）微缩，通过布线连在一起，制作在半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内。

对于集成电路来说，光刻机、刻蚀机并不是必需品。

3、封装不同

芯片的封装最常见的是DIP封装，也叫双列直插式封装技术，双入线封装。这种封装的引脚数量一般不超过100，间距为2.54毫米。

集成电路被放入保护性封装中，以便于处理和组装到印刷电路板上，并保护设备免受损坏，存在大量不同类型的包。

简单来说，芯片的封装更加规则，方式也更加集中。而集成电路封装大小、形状不同，方式方法也更多。

4、作用不同

芯片是为了封装更多的电路，这样可以增加单位面积晶体管的数量，从而增强性能，增大功能。

集成电路中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

二者都适用摩尔定律。即：价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。

写到最后

半导体的范围十分庞大，它不仅包含了集成电路、芯片，也包含所有的二极管、三极管、晶体管等。

集成电路的范围要大于芯片。尽管很多时候我们把集成电路称作芯片。

总的来说：半导体>集成电路>芯片。

我是科技铭程，欢迎共同讨论！

硬件百科：半导体原材料有哪些？

这些年整个集成电路行业都陷入了瓶颈，处理器工艺制程难以精进，摩尔定律似乎已经走向了没落，半导体行业一直想要找出可以替代硅（Si）的半导体材料，但尝试了各种后发现还是硅（Si）好挣钱。

虽然硅（Si）在集成电路芯片制造上目前无法被替代，但经过了这么多年的发展，每一个成熟的半导体材料自己都可以带动一个行业的发展，那么目前行业里有哪些半导体材料呢？

第一代半导体：

业界将半导体材料进行过分类，前面提到的硅（Si）和锗(Ge)是第一代半导体材料。

硅（Si）：前面提到的硅（Si）是目前应用最广泛的半导体材料，集成电路基本都是由硅（Si）制造。硅（Si）被大家广为熟知是因为它是CPU的材料，英特尔和AMD的处理器都是基于硅（Si）所打造的，当然除了CPU，GPU芯、存储闪存也都是硅（Si）的天下。

锗（Ge）：锗（Ge）是早期晶体管的材料，可以说正是硅（Si）出现之后锗（Ge）才走向了没落，不过也只是锗（Ge）并没有被硅（Si）完全取代，作为重要的半导体材料之一，锗（Ge）依旧活跃在一些光纤、太阳能电池等通道领域。

第一代半导体材料的不管是技术开发还是还是成本把握都最为成熟，所以即使后面的第二、第三代半导体材料在某些特性表现方面完全超越了硅（Si），却也没有办法商用取代硅（Si）的价值，无法带来硅（Si）这样的高收益才是关键。

第二代半导体：

第二代半导体材料与第一代半导体有本质的不同，第一代半导体的硅（Si）和锗（Ge）属于单质半导体，也就是由单一物质构成。而第二代属于化合物半导体材料，由两种或两种以上元素合成而来，并且拥有半导体特性，第二代半导体常见的是砷化镓（GaAs）和磷化铟 (InP)。

砷化镓（GaAs）：砷化镓（GaAs）是第二代半导体材料的标志性产物之一，我们经常听说的的LED发光二极管，就有砷化镓（GaAs）参与。

砷化镓（GaAs）

磷化铟 (InP)：磷化铟 (InP)由金属铟和赤磷在石英管中加热反应制作，特点是耐高温、高频率和高速率，因此在通讯行业被广泛应用，用于制作通信器件。

第二代半导体可以说是4G时代的基盘，很多4G设备使用的材料都是基于第二代半导体材料打造。

第三代半导体：

第三代半导体同样属于化合物半导体材料，特点是高禁带宽度、高功率和高频以及高电压等，代表产品是，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。

碳化硅（SiC）：碳化硅（SiC）的特性有耐高温、耐高压，非常适合是做功率器件开关，如很多主板上高端MOSFET就是由碳化硅（SiC）制作的。

MOSFET

氮化镓（GaN）：氮化镓（GaN）碳化硅（SiC）一样都是高禁带宽度半导体，特性是能耗低、适合高频率，适合打造5G基站，唯一的缺点就是技术成本过高，很难在商用领域看到。

目前国内比较流行推广第三代半导体的发展，原因是国内外起点差距小，还有竞争的机会。

注意事项：

虽然这些半导体材料被认为划分到为第一代、第二代，听起来也像是迭代的产品，但其实这些第一代、第二代、第三代半导体材料并不是替代关系，它们的特性不同，应用的场景也不一样，一二三代只是行业一种区分标识，只是根据材料进行了划分，有些场景化甚至会同时应用在一起。

(7686701)

相关问答

半导体电路的结构层级?

1、系统级它的内部结构是由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互连接组成的,称为系统级。(当然,随着技术的发展,将一整个系统做在一个芯片上的技术也已经...

半导体电路原理?

半导体电路是利用半导体材料制造的电子元件和电路。以下是半导体电路的基本原理:1.半导体材料:半导体材料是指在温度较高时具有导电能力,但在常温下是绝缘体...

半导体专业有哪些?

1、微电子专业。本专业是由芯片设计关系最密切的专业,毕业以后主要到集成电路制造厂家、集成电路设计中心以及通信和计算机等信息科学技术领域从事开发和研究...

半导体收音机与数字收音机的区别?

半导体收音机和数字收音机是两种不同的收音机类型。半导体收音机使用模拟信号处理技术,通过调谐电路和放大器来接收和放大无线电信号。它们通常具有简单的操作...

电子技术/半导体/集成电路对人体有害吗-ZOL问答

看电路的用途,正常来说是安全的,如果是高压,可能会产生辐射,但是一般都可以忽略。长期在电子厂车间工作,注意的是焊接电路时,不要吸入太多的焊锡时产生的烟...

金属导线电源p型半导体连成测量电路问当半导体中的空穴到达...

[最佳回答]将p型半导体分为A、B两端..当半导体中的N个空穴从B端到达金属导线时,立即会有N个空穴从半导体的A端补充进来.在这个过程中,空穴的总数不会有变化.(...

电子/半导体工程师工作职责是什么?发展前景怎么样?申请方

[回答]在找工作的时候,很多想要从事电子/半导体工程师的同学都想提前了解一下这个岗位的工作职责是什么,以及任职要求都有哪些,都需要学习什么技能才能胜...

PN接怎样持续导电,空穴电子对数量有限,能描述一下半导体两端...

[最佳回答]形成PN结以后,在PN结区存在一个动态平衡,以N区的多数载流子电子为例:电子由于浓度差的关系要向P区扩散,同时,由于内建电场下的关系进入P区的电子又...

半导体图纸怎么看?

半导体图纸通常包括以下内容:1.芯片引脚定义:显示芯片各个引脚名称和号码以及其功能,以便工程师在设计电路时可以了解芯片引脚的使用方法。2.电气特性曲线:...

半导体集成电路和半导体芯片有什么关系和不同?两者的概念如...

半导体集成电路包括半导体芯片及外围相关电路。【半导体集成电路】半导体集成电路是将晶体管,二极管等等有源元件和电阻器,电容器等无源元件,按照...