通俗理解半导体行业基础知识（入门或转行必备）

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作者：胡独巍，北京大学微电子本硕，中国电源学会会员、北京大学半导体校友会成员，在半导体上市公司战略部工作多年，曾担任首届广州百家新锐企业评审专家，熟悉芯片产业链和下游应用，在半导体产业拥有丰富的人脉资源。

目录

第一章 全面认识半导体产业

1、半导体产品分类及市场规模

2、芯片产业链

3、芯片的专业化发展趋势及模式变迁

4、芯片设计公司、组织架构、常见岗位、研发流程、工资待遇

5、芯片制造Fab厂、芯片制造工艺、常见岗位、工资待遇

6、芯片封装测试厂、芯片封装工艺、常见岗位、工资待遇

第二章 半导体基础知识

1、什么是半导体

2、半导体材料硅

3、n型半导体和p型半导体

4、pn结

5、二极管

6、二极管分类

7、普通整流二极管

8、快恢复二极管

9、肖特基二极管

10、整流桥

11、齐纳二极管

12、晶体管的分类

13、MOSFET简介

14、MOSFET的基本特性

15、如何快速看懂MOSFET的性能参数

16、N型MOSFET的结构

17、P型MOSFET的结构

18、平面式和沟槽式MOS管

19、MOS管的导通电阻

20、MOS管的雪崩特性

21、超结MOSFET概述

22、DMOS概述

23、SGT MOS概述

24、碳化硅MOS概述

25、第三代半导体材料概述

26、氮化镓HEMT器件概述

27、IGBT概述

28、BCD工艺基础

29、数字芯片设计基础（讲述完整数字设计流程）

30、模拟芯片设计基础（讲述模拟设计策略）

正文

第一章 全面认识半导体产业

1、半导体产品分类及市场规模

集成电路（IC），也称为芯片，是由成千上万甚至数亿个晶体管组成的电子电路，IC是一种非常紧凑的电路，一般是在硅片上制造，能够执行复杂的功能。

图：芯片是在硅片上生产制造的

根据全球半导体贸易组织WSTS的分类，半导体产业分为：分立器件、光电子、传感器、集成电路。芯片（集成电路）可以分为模拟芯片、逻辑芯片、微处理器芯片、存储芯片。

2023年全球半导体市场规模总体5269亿美元，其中，分立器件（355亿美元）、光电子（432亿美元）、传感器（197亿美元）、集成电路（4284亿美元）。

2023年全球集成电路市场规模：模拟芯片（812亿美元）、逻辑芯片（1786亿美元）、微处理器芯片（763亿美元）、存储芯片（923亿美元）。

按区域划分，2023年美洲地区半导体市场规模1344亿美元，欧洲地区市场规模558亿美元，日本市场规模468亿美元，亚太地区市场规模2900亿美元。

表：全球半导体行业细分领域产值，来自WSTS

半导体产品分类如下：

分立器件分为功率半导体和其他。功率半导体分为MOSFET（俗称MOS管）、二极管、三极管、晶闸管、IGBT等。

模拟芯片分为标准模拟芯片、特殊应用模拟芯片、其他模拟芯片。标准模拟芯片占比最大，可以细分为电源管理芯片、信号链芯片。

微处理器包括MCU、MPU（CPU、GPU等）、DSP等。

常见的存储芯片包括Flash（闪存）、DRAM（内存）、ROM等。

图：半导体产品分类

常见芯片术语的通俗解释：

电源管理芯片（Power Management IC, PMIC）：就像是家里的电力系统。它负责管理和调节电源的输入和输出，确保各种电器（其他电子组件）能获得稳定的电力供应。

信号链芯片（Signal Chain ICs）：类似于乐队的指挥，它们负责从传感器获取信号，进行处理和转换，然后传输到最终的输出设备，确保信息的精确传递和处理。

MCU（微控制器, Microcontroller Unit）：就像是小型计算机的“大脑”，它能够控制简单的设备和任务，如家电中的控制面板或汽车的电子控制单元。

GPU（图形处理单元, Graphics Processing Unit）：就像是一台专门用来绘图的超级计算机，它专注于处理和渲染图像和视频，适合于游戏、动画制作和机器学习、AI等需要大量并行计算的任务。

CPU（中央处理单元, Central Processing Unit）：是计算机的大脑，负责执行计算机程序中的指令，处理数据，几乎所有计算任务都依赖它。

FPGA（现场可编程门阵列, Field-Programmable Gate Array）：就像是可以重新布线的电路板，可以根据需要配置成不同的功能，适用于需要灵活硬件配置的应用。

DRAM（动态随机存取存储器, Dynamic Random-Access Memory）：类似于计算机的短期记忆，用于临时存储正在处理的数据，速度快但断电后数据会丢失。

Flash（闪存）：像是U盘或固态硬盘，能够长期存储数据，即使断电数据也不会丢失。