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：集成电路、光电器件、分立器件、传感器。 同时形成了三代产品。

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！

一文看懂半导体和集成电路的关系

半导体是什么呢？它指的是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

半导体的发现时间远落后于导体和绝缘体，从1833年英国科学家电子学之父法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低这一半导体现象开始，到1947年12月才由贝尔实验室总结出半导体的这四个特性。这四个特性分别是：温度上升电阻下降的特性、光生伏特效应、光电导效应以及整流效应。

半导体行业有分立器件、传感器、光电器件、集成电路四大产品分类。其中集成电路（Integrated circuit）是一种微型电子器件，采用一定工艺，在一块半导体基材上将一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起，然后封装在管壳儿内，形成具有所需电路功能的微型结构。

第一个集成电路是由德州仪器的Jack Kilby（杰克·基尔比）发明，但是其并不是现今集成电路的形式。

其最初使用的是单独的线连接起来的，而早些时候仙童照相机的Jean Horni（吉恩·霍尼）已经开发出了一种在芯片表面上形成电子结来制作晶体管的平面制造工艺，即利用硅易于形成绝缘体氧化硅的优点。而后Robert Noyce（罗伯特·诺伊斯）应用这种技术把预先在硅表面上形成的分立器件连接起来，最终形成了所有集成电路所使用的模式。

工艺和趋势

从1947年开始，半导体行业就已经开始在工艺上进行提高和发展，时至今日也依旧还在不断地发展。工艺的改进可以归结于两类：工艺和结构。

工艺的改进：以更小尺寸来制造器件和电路，使其具有更高的密度，更多的数量和更高的可靠性。

结构的改进：在新器件设计上的发明使其性能更好，实现更佳的能耗控制和更高的可靠性。

这两种改进带来的效果，我们从IGBT几代的发展历程可以很好的体会，当然我们之前提到的很多因素，比如设备过程中的一些缺陷等等都可以归结于工艺的改进。

集成电路中器件的尺寸和数量是IC发展的两个共同标志。器件的尺寸是以设计中的最小尺寸来表示的，我们称之为特征图形尺寸。从小规模集成电路发展到今天的百万芯片，得益于其中单个元件的特征图形尺寸的减小，这得益于光刻机图形化工艺和多层连线技术的极大提高。这一点在如今讨论的也是比较多的，比如22nm芯片，10nm甚至7nm等等。更专业的表述是栅条宽度，即我们控制部分栅极的宽度，更小更宽的晶体管以及更高密度的电路，得益于更小的栅条宽度。

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