什么是半导体？

半导体是一种通常由硅构成的材料产品，其导电性比绝缘体（如玻璃）强，但比纯导体（如铜或铝）弱。它们的导电性和其他特性可以通过引入杂质（称为掺杂）来改变，以满足其所在电子元件的特定需求。

半导体也被称为半导体或芯片，存在于计算机、智能手机、家用电器、游戏硬件和医疗设备等数千种产品中。

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、电流在一个方向上比另一个方向更容易通过以及对光和热作出反应。它们的实际功能包括信号放大、切换和能量转换。因此，它们在几乎所有行业中都得到广泛应用，制造和测试它们的公司被认为是整体经济健康状况的极佳指标。

半导体的类型

广义上讲，半导体主要分为四类产品：

记忆

内存芯片充当数据的临时仓库，将信息传递到计算机设备的“大脑”和从计算机设备的“大脑”传递出去。内存市场的整合仍在继续，导致内存价格如此之低，以至于只有东芝、三星和 NEC 等少数几家巨头能够继续留在市场中。

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主导地位迫使几乎所有其他竞争对手（AMD 除外）退出主流市场，转而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

这些芯片有时被称为“标准芯片”，是为常规加工目的而大批量生产的。该领域由大型亚洲芯片制造商主导，利润率极低，只有最大的半导体公司才能竞争。

复杂系统芯片

“片上系统”本质上就是制造一个集成了整个系统功能的集成电路芯片。市场围绕着对兼具新功能和较低价格的消费产品日益增长的需求。由于内存、微处理器和商品集成电路市场的大门紧闭，SOC 市场可以说是唯一一个有足够的机会吸引众多公司的市场。

半导体行业

半导体行业的成功取决于制造出更小、更快、更便宜的产品。微型产品的好处是，同一块芯片上可以容纳更多功率。芯片上的晶体管越多，芯片工作速度就越快。这导致行业竞争激烈，新技术降低了每块芯片的生产成本，因此几个月内，新芯片的价格可能会下降 50%。

这导致了摩尔定律的出现，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。该定律以仙童半导体公司和英特尔联合创始人戈登·摩尔的名字命名，他在 1965 年发表了一篇论文描述该定律。如今，翻一番周期通常被引用为 18 个月——英特尔高管戴维·豪斯引用了这个数字。

因此，芯片制造商不断面临压力，需要推出比几个月前最先进的产品更好、更便宜的产品。因此，半导体公司需要维持大量的研发预算。半导体市场研究协会 IC Insights 报告称，2017 年，最大的 10 家半导体公司平均将销售额的 13.0% 用于研发，个别公司的比例从 5.2% 到 24.0% 不等。

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。以制造为唯一业务的代工公司最近脱颖而出，提供了颇具吸引力的外包选择。除了代工厂外，专业设计师和芯片测试员的队伍也开始壮大。芯片公司正在变得更加精简和高效。芯片生产现在就像美食餐厅的厨房，厨师们排着队，为菜肴添加恰到好处的调料。

20 世纪 80 年代，芯片制造商的成品率（制造的所有芯片中可运行器件的数量）为 10-30%。如今，一些芯片制造商的成品率达到 80-90%。这需要非常昂贵的制造工艺。因此，许多半导体公司负责设计和营销，但选择将部分或全部制造外包。这些公司被称为无晶圆厂芯片制造商，它们具有很高的增长潜力，因为它们不受制造或“制造”相关管理费用的负担。

投资半导体行业

除了投资个别公司外，还有几种方法可以监控整个行业的投资表现。这些包括基准PHLX 半导体指数（称为 SOX）及其衍生形式的交易所交易基金。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，台湾、韩国以及程度较小的日本等某些海外市场高度依赖半导体，因此它们的指数也为全球行业健康状况提供了线索。

半导体投资的特别注意事项

如果半导体投资者能记住一件事，那就是半导体行业具有很强的周期性。半导体制造商经常会根据对芯片产品的潜在需求经历“繁荣与萧条”的周期。当市场形势好的时候，芯片制造商的利润率可能会非常高；然而，当需求下降时，芯片价格可能会大幅下跌，并对许多行业的供应链产生重大影响。

需求通常与个人电脑、手机和其他电子设备的终端市场需求有关。在经济繁荣时期，英特尔和东芝等公司无法快速生产微芯片以满足需求。在经济不景气时期，情况可能非常糟糕。例如，个人电脑销售放缓可能会使整个行业及其股价陷入困境。

与此同时，将“芯片周期”说成是一次单一事件是没有意义的。虽然半导体本质上仍是一种商品业务，但其终端市场如此之多——个人电脑、通信基础设施、汽车、消费产品等——因此一个领域的产能过剩不太可能拖垮整个行业。

周期性风险

令人惊讶的是，该行业的周期性可以为投资者提供一定程度的安慰。在电信设备等其他一些技术领域，人们永远无法完全确定命运是周期性的还是长期性的。相比之下，投资者几乎可以肯定，市场将在不久的将来的某个时候出现转折。

虽然周期性可以带来一些安慰，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。最大的风险在于，在一个重大开发项目结束后，公司可能需要数月甚至数年的时间才能知道他们是中了大奖，还是一无所获。造成这种延迟的原因之一是该行业结构错综复杂但支离破碎：不同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公司来得早得多。另一个原因是该行业的前置时间较长：开发芯片或建造代工厂需要数年时间，而产品赚钱则需要更长的时间。

半导体公司面临着一个经典的难题：到底是技术推动市场，还是市场推动技术。投资者应该认识到，对于半导体行业来说，这两种情况都是正确的。

半导体常见问题解答

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 型半导体是使用五价杂质原子（如磷、砷、锑、铋）的杂质混合半导体。

什么是P型半导体？

p 型半导体是一种非本征半导体，含有硼和铝等三价杂质，可提高纯硅制成的普通半导体的导电性。

什么是本征半导体？

本征或纯半导体是未添加任何杂质或掺杂剂的半导体，例如 p 型和 n 型半导体。在本征半导体中，激发电子的数量和空穴的数量相等：n = p。

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