材料创新：氧化镓（Ga₂O₃）、金刚石半导体等新型材料探索中，目标突破现有性能极限。产业格局全球竞争：美国（设计）、韩国（存储）、中国台湾（制造）主导，中国大陆（中芯国际、华为海思）加速追赶。中国挑战：**光刻机、EDA工具、原材料依赖进口，但政策支持（如“大基金”）推动国产替代。总结半导体是数字时代的“基石”，其发展推动信息技术、能源、交通等领域的变革。随着5G、AI、电动汽车等需求增长，半导体技术将持续向高性能、低功耗、集成化方向演进，成为全球科技竞争的**领域。复制重新生成掺杂材料：用于改变硅片的电导率，如磷、硼等掺杂剂。宝山区新时代半导体耗材节能标准
电子在电子学中，用得**多的半导体是硅和锗。它们都是4价元素。外层电子受原子核的束缚力**小，称为价电子。物质的化学性质是由**外层的价电子数决定的，半导体的导电性质也与价电子有关。由于原子之间靠得很近，这样，每个价电子个别的轨道就变成两个相邻原子之间两个价电子的公共的轨道，形成了晶体***价键结构。共价键内的两个电子称为束缚电子。一般情况下，无外界激发，硅和锗晶体中没有自由电子存在，只有在外界激发的情况，少数电子获得一定的动能才能挣脱共价键的束缚成为自由电子。 [22]长宁区质量半导体耗材制定江丰电子、有研新材等企业已实现靶材量产，但部分特殊材料仍依赖进口。
半导体（semiconductor）指室温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。 [24]半导体材料导电性能可通过掺杂来改变，掺杂进入本质半导体的杂质浓度与极性皆会对半导体的导电特性产生很大影响。掺入施主杂质的半导体，导电载流子主要是导带中的电子，掺入受主杂质的半导体，属空穴型导电。 [25]半导体材料的发现可以追溯到19世纪。1833年，英国法拉第较早发现了硫化银半导体特有的导电现象。大约1911年，半导体这个名词被考尼白格和维斯***使用。
1958年，集成电路问世。1959年，赝势概念的提出，使得固体能带的计算大为简化。利用价电子态与原子**态正交的性质，用一个赝势代替真实的原子势，得到一个固体中价电子态满足的方程。用赝势方法得到了几乎所有半导体的比较精确的能带结构。1962年，半导体激光器发明。 [21]1968年，硅MOS（金属-氧化物-半导体）器件发明及大规模集成电路实现产业化大生产。 [21]1970年，超高真空表面能谱分析技术相继出现，开始了对半导体表面、界面物理的研究，其中包括:硅表面的7x7表面再构问题、金属与Ⅲ-V族化合物界面肖特基势垒形成起因、CoSi/硅和金属/硅界面性质、费米能级钉扎等问靶材纯度和结晶结构影响薄膜质量，进而影响芯片电学性能。
此外，还可以用于制作转移器件──体效应器件。砷化镓是半导体材料中，兼具多方面优点的材料，但用它制作的晶体三极管的放大倍数小，导热性差，不适宜制作大功率器件。虽然砷化镓具有优越的性能，但由于它在高温下分解，故要生产理想化学配比的高纯的单晶材料，技术上要求比较高。在商业航天领域，三结砷化镓太阳电池在2026年的在轨效率达到33.5%。砷化镓的降本技术路径包括聚光光伏（CPV）技术、**设备国产化以及衬底剥离与复用技术。 [7]它们在电子设备中起着至关重要的作用，广泛应用于计算机、手机、电视、汽车等各种电子产品中。徐汇区常规半导体耗材节能标准
国内晶圆厂与材料企业加强合作，加速国产替代进程。宝山区新时代半导体耗材节能标准
制冷1834年，法国科学家帕尔帖发现了半导体制冷作用。帕尔帖原理又被称为是”帕尔贴效益“，就是将两种不同的导体充分运用起来，使用A和B组成的电路，通入直流电，在电路的接头处可以产生焦耳热，同时还会释放出一些其它的热量，此时就会发现，另一个接头处不是在释放热量，而是在吸收热量。这种现象是可逆的，只要对电流的方向进行改变，放热和吸热的运行就可以进行调节，电流的强度与吸收的热量和放出的热量之间存在正比例关系，与半导体自身所具备的性质也存在关系。由于金属材料的帕尔帖效应是相对较弱的，而半导体材料基于帕尔帖原理运行，所产生的效应也会更强一些，所以，在制冷的材料中，半导体就成为了主要的原料。 [8]宝山区新时代半导体耗材节能标准
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