什麼是半導體？

半導體是一種通常由硅構成的材料產品，其導電性比絕緣體（如玻璃）強，但比純導體（如銅或鋁）弱。它們的導電性和其他特性可以通過引入雜質（稱爲摻雜）來改變，以滿足其所在電子元件的特定需求。

半導體也被稱爲半導體或芯片，存在於計算機、智能手機、家用電器、遊戲硬件和醫療設備等數千種產品中。

瞭解半導體

半導體器件可以顯示一系列有用的特性，例如顯示可變電阻、電流在一個方向上比另一個方向更容易通過以及對光和熱作出反應。它們的實際功能包括信號放大、切換和能量轉換。因此，它們在幾乎所有行業中都得到廣泛應用，製造和測試它們的公司被認爲是整體經濟健康狀況的極佳指標。

半導體的類型

廣義上講，半導體主要分爲四類產品：

記憶

內存芯片充當數據的臨時倉庫，將信息傳遞到計算機設備的“大腦”和從計算機設備的“大腦”傳遞出去。內存市場的整合仍在繼續，導致內存價格如此之低，以至於只有東芝、三星和 NEC 等少數幾家巨頭能夠繼續留在市場中。

微處理器

這些是包含執行任務的基本邏輯的中央處理單元。英特爾在微處理器領域的主導地位迫使幾乎所有其他競爭對手（AMD 除外）退出主流市場，轉而進入更小的細分市場或完全不同的細分市場。

商品集成電路

這些芯片有時被稱爲“標準芯片”，是爲常規加工目的而大批量生產的。該領域由大型亞洲芯片製造商主導，利潤率極低，只有最大的半導體公司才能競爭。

複雜系統芯片

“片上系統”本質上就是製造一個集成了整個系統功能的集成電路芯片。市場圍繞着對兼具新功能和較低價格的消費產品日益增長的需求。由於內存、微處理器和商品集成電路市場的大門緊閉，SOC 市場可以說是唯一一個有足夠的機會吸引衆多公司的市場。

半導體行業

半導體行業的成功取決於製造出更小、更快、更便宜的產品。微型產品的好處是，同一塊芯片上可以容納更多功率。芯片上的晶體管越多，芯片工作速度就越快。這導致行業競爭激烈，新技術降低了每塊芯片的生產成本，因此幾個月內，新芯片的價格可能會下降 50%。

這導致了摩爾定律的出現，該定律指出，密集集成電路中的晶體管數量大約每兩年翻一番。該定律以仙童半導體公司和英特爾聯合創始人戈登·摩爾的名字命名，他在 1965 年發表了一篇論文描述該定律。如今，翻一番週期通常被引用爲 18 個月——英特爾高管戴維·豪斯引用了這個數字。

因此，芯片製造商不斷面臨壓力，需要推出比幾個月前最先進的產品更好、更便宜的產品。因此，半導體公司需要維持大量的研發預算。半導體市場研究協會 IC Insights 報告稱，2017 年，最大的 10 家半導體公司平均將銷售額的 13.0% 用於研發，個別公司的比例從 5.2% 到 24.0% 不等。

傳統上，半導體公司控制着從設計到製造的整個生產過程。然而，許多芯片製造商現在將越來越多的生產委託給業內其他公司。以製造爲唯一業務的代工公司最近脫穎而出，提供了頗具吸引力的外包選擇。除了代工廠外，專業設計師和芯片測試員的隊伍也開始壯大。芯片公司正在變得更加精簡和高效。芯片生產現在就像美食餐廳的廚房，廚師們排着隊，爲菜餚添加恰到好處的調料。

20 世紀 80 年代，芯片製造商的成品率（製造的所有芯片中可運行器件的數量）爲 10-30%。如今，一些芯片製造商的成品率達到 80-90%。這需要非常昂貴的製造工藝。因此，許多半導體公司負責設計和營銷，但選擇將部分或全部製造外包。這些公司被稱爲無晶圓廠芯片製造商，它們具有很高的增長潛力，因爲它們不受制造或“製造”相關管理費用的負擔。

投資半導體行業

除了投資個別公司外，還有幾種方法可以監控整個行業的投資表現。這些包括基準PHLX 半導體指數（稱爲 SOX）及其衍生形式的交易所交易基金。還有一些指數將該行業細分爲芯片製造商和芯片設備製造商。後者開發和銷售用於設計和測試半導體的機械和其他產品。

此外，臺灣、韓國以及程度較小的日本等某些海外市場高度依賴半導體，因此它們的指數也爲全球行業健康狀況提供了線索。

半導體投資的特別注意事項

如果半導體投資者能記住一件事，那就是半導體行業具有很強的週期性。半導體制造商經常會根據對芯片產品的潛在需求經歷“繁榮與蕭條”的週期。當市場形勢好的時候，芯片製造商的利潤率可能會非常高；然而，當需求下降時，芯片價格可能會大幅下跌，並對許多行業的供應鏈產生重大影響。

需求通常與個人電腦、手機和其他電子設備的終端市場需求有關。在經濟繁榮時期，英特爾和東芝等公司無法快速生產微芯片以滿足需求。在經濟不景氣時期，情況可能非常糟糕。例如，個人電腦銷售放緩可能會使整個行業及其股價陷入困境。

與此同時，將“芯片週期”說成是一次單一事件是沒有意義的。雖然半導體本質上仍是一種商品業務，但其終端市場如此之多——個人電腦、通信基礎設施、汽車、消費產品等——因此一個領域的產能過剩不太可能拖垮整個行業。

週期性風險

令人驚訝的是，該行業的週期性可以爲投資者提供一定程度的安慰。在電信設備等其他一些技術領域，人們永遠無法完全確定命運是週期性的還是長期性的。相比之下，投資者幾乎可以肯定，市場將在不久的將來的某個時候出現轉折。

雖然週期性可以帶來一些安慰，但它也給投資者帶來了風險。芯片製造商必須經常參與高風險賭博。最大的風險在於，在一個重大開發項目結束後，公司可能需要數月甚至數年的時間才能知道他們是中了大獎，還是一無所獲。造成這種延遲的原因之一是該行業結構錯綜複雜但支離破碎：不同行業在不同的時間達到頂峯和觸底。

例如，代工廠的低谷往往比芯片設計公司來得早得多。另一個原因是該行業的前置時間較長：開發芯片或建造代工廠需要數年時間，而產品賺錢則需要更長的時間。

半導體公司面臨着一個經典的難題：到底是技術推動市場，還是市場推動技術。投資者應該認識到，對於半導體行業來說，這兩種情況都是正確的。

半導體常見問題解答

半導體與導體或絕緣體有何不同？

半導體本質上是導體和絕緣體的混合體。導體是具有高導電性的材料，在施加電壓時允許電荷流動，而絕緣體不允許電流流動，而半導體在必要時交替充當絕緣體和導體。

什麼是N型半導體？

n 型半導體是使用五價雜質原子（如磷、砷、銻、鉍）的雜質混合半導體。

什麼是P型半導體？

p 型半導體是一種非本徵半導體，含有硼和鋁等三價雜質，可提高純硅製成的普通半導體的導電性。

什麼是本徵半導體？

本徵或純半導體是未添加任何雜質或摻雜劑的半導體，例如 p 型和 n 型半導體。在本徵半導體中，激發電子的數量和空穴的數量相等：n = p。

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