沪硅产业表示压电薄膜材料目前处于研发中试阶段，企业将如何进行发展？

产品的研发分为那几个阶段？什么是中试阶段？

产品开发过程是指产品从开始到形成的过程，一般包含四个阶段。

典型的产品设计过程包含四个阶段：概念开发和产品规划阶段、详细设计阶段、小规模生产阶段、增量生产阶段。

扩展资料：

1、在概念开发与产品规划阶段，将有关市场机会、竞争力、技术可行性、生产需求、对上一代产品优缺点的反馈的信息综合起来，确定新产品的框架。

这包括新产品的概念设计、目标市场、期望性能的水平、投资需求与财务影响。在决定某一新产品是否开发之前，企业还可以用小规模实验对概念、观点进行验证。实验可包括样品制作和征求潜在顾客意见。

2、详细设计阶段，一旦方案通过，新产品项目便转入详细设计阶段。该阶段基本活动是产品原型的设计与构造以及商业生产中的使用的工具与设备的开发。

详细产品工程的核心是“设计--建立--测试”循环。所需的产品与过程都要在概念上定义，而且体现于产品原型中(可在计算机中或以物质实体形式存在)，接着应进行对产品的模拟使用测试。

3、小规模生产的阶段，在该阶段中，在生产设备上加工与测试的单个零件已装配在一起，并作为一个系统在工厂内接受测试。

在小规模生产中，应生产一定数量的产品，也应当测试新的或改进的生产过程应付商业生产的能力。正是在产品开发过程中的这一时刻，整个系统(设计、详细设计、工具与设备、零部件、装配顺序、生产监理、操作工、技术员)组合在一起。

4、开发的最后一个阶段是增量生产。在增量生产中，开始是一个相对较低的数量水平上进行生产；当组织对自己(和供应商)连续生产能力及市场销售产品的能力的信心增强时，产量开始增加。

5、验收阶段

参考资料来源：百度百科-产品开发过程

产品研发项目管理流程分几个阶段？

产品研发项目管理流程一般分五个阶段：

一是产品研发规划阶段。公司最高决策层根据客户的要求和市场预测确定新产品的发展方向，由产品研发部门收集资料，编制新产品研发规划，经决策层讨论通过后向产品设计部下达产品设计任务书，并指定项目经理全面负责新产品的研发直至产品批量正式给客户供货。

二是设计、试制、试验、定型阶段。从样件的方案设计、技术设计、试制、试验到改进设计、试制、试验此阶段是一个反复的过程。如中间过程的评审不能通过，则需要反复进行改进设计、试制、试验直到产品鉴定确定小批试生产用图。

三是生产技术准备阶段。在对样件进行改进设计的同时，对部分有把握的零部件可以提前进行生产技术准备。

当改进设计、试制、试验结束，经评审通过后即可进行大规模的生产技术准备。主要包括工艺设计、公司内自制设备及工装的设计制造，公司外设备订货、协作件的配套选点，生产用原辅材料的采购等。

四是小批试生产阶段。在生产技术准备阶段完成之后即进行小批试生产。小批试生产一方面要验证工艺工装能否满足批量生产的需要，另一方面要对小批试生产的产品进行各种行为试验，以确定其产品质量与技术水平是否满足设计要求。

小批试生产之后要递交给客户进行评审批准，评审通过之后，产品、工艺、装备等各项技术文件经修改后即可转为正式生产用文件。

五是批量生产阶段。在产品批量投产前必须完成售后服务的准备工作，包括新产品的各种技术文件、在上述各阶段工作完成之后，制作样机，供给客户。经确认新产品即可批量生产。

扩展资料：

研发管理，是一个较为宽泛的管理范畴。可以从狭义和广义两个方面来进行理解：

狭义的定义：是指对研发或技术部门及其工作进行管理，重点是产品开发及测试过程。

广义的定义：研发工作实际上不仅仅包含技术开发工作，其范围涵盖新产品的全生命周期，以从产品创意的产生、产品概念形成、产品市场研究、产品设计、产品实现、产品开发、产品中试、产品发布等整个过程。

从管理的角度来看，其范围涵盖产品战略与规划、市场分析与产品规划、产品及研发组织结构设计、研发项目管理、研发质量管理、研发团队管理、研发绩效管理、研发人力资源管理、平台开发与技术预研等领域。

参考资料：研发管理-百度百科

锂电池行业发展前景和趋势

2019年，仍然有两个行业依然强势，还在增长:锂电池和光伏。
锂电池的生产是日本索尼第一次克服困难，造出了用于汽车工业的18650电池。(18表示直径18mm，65表示长度65mm，0表示圆柱形电池。)
真正发展起来的是日本的松下，它为最热门的电动汽车品牌特斯拉提供18650圆柱形电池模块。只是现在逐渐改成21700。
未来10年，锂电池将是移动设备无可争议的电源。十年并不遥远。
为什么需要锂电池？
电池本身的发展经历了很长一段时间。电池有很多种。我们经常接触的干电池，纽扣电池，手机电池，电动自行车都是电池。有多少种电池？粗电池分为七类。
铅酸蓄电池是目前电动自行车使用的主要电池。重而低的能量密度。但好处是技术成熟安全一般情况下，只要不是在充电过程中，由于接触不当形成短路，铅酸电池即使变形也不会出现爆炸等安全问题。这主要是由于铅酸蓄电池的结构，主要由铅网隔板和电解液填充物组成。早年拆过walkman手机充电器的人，应该对其结构有所了解。(私自拆卸有风险，不建议儿童操作)
铅酸蓄电池最大的特点是能量密度低，放电情况随温度变化不稳定。任何试图在寒风中超载骑电动自行车的人都应该知道，冬天电池很快就会没电。
所以在东北，电动车基本都是用来睡地下室的。
锂电池是能量密度的选择，也是能量密度的限制器。
自铅酸电池发展至今，锂电池的能量密度最高。而且经过多年的努力，价格已经很低了。
目前锂电池的能量密度可以满足续航500~750km的电动汽车的需求。目前做的最好的就是特斯拉。那就是整个汽车底盘就是一个汽车电瓶的时候。
这个密密麻麻的圆柱形电池底盘，只是一个圆柱形电池，分包出去后组装在一起
。所以，如果需要更高的需求容量，达到1000km甚至2000km的续航，就需要提高锂电池的能量密度。因此，三元电池在锂电池细分领域逐渐取代成熟稳定的磷酸铁锂电池。成为新一代的首选。
锂电池用在哪里:电动汽车、储能电站、电子产品、光伏电站、通讯设备、基站
锂电池的应用场景非常广泛。在我们的手机、笔记本电脑、新型电动自订车、电动汽车(目前消费量最大、市场潜力最大)、储能电站。而且各种通信基站都需要锂电池。
(1)动力电池市场:
汽车行业动力电池装机量。中国是世界上推动新能源电动汽车发展的主要国家，电动汽车是中国下一步产业转型的筹码。详见文章:微利的中国汽车工业路在何方？新能源汽车可能颠覆汽车产业链格局
2.储能电池在通信基站领域的应用，中国将建设640万个5G宏基站。
3.储能电站:
据中关村储能联盟(CNESA)不完全统计，2000年至2018年底，全球电化学储能累计规模为6.5GW，同比增长121%。其中，2018年新增电化学储能规模3.5GW，同比增长288%。2000年至2018年底，我国电化学储能累计规模1.01GW，同比增长159%。2018年，我国新增电化学储能规模0.6GW，同比增长414%。其中，电网侧储能应用的爆发是最重要的原因。全年累计投产储能规模1.02GW/2.91GWh(规模/容量，不限于电化学)，是2017年的2.6倍。
目前全球储能市场主要采用水储能。蓄水蓄能本身对地理条件要求极高。所以电化学储能不仅要刻意移动而且要方便组装。
中国拥有全球最全的锂电池产业
在新一代能源市场，中国唯一抢占和占据强大议价权的就是锂电池。国内锂电池行业比较全面。虽然有些加工设备需要外接设备进行加工，但主要的正负极材料国内极其丰富。
锂电池的正负极材料、生产设备、生产企业都是中国市场最大的。
对于这样一个优势行业，你认为中国会是主要发展方向吗？
国内最具代表性的企业，当代安培科技有限公司和比亚迪，都是锂电池行业的巨头。
2018年，统计数据显示，当代安培科技有限公司在全球电动汽车市场排名第一，超过松下。同时中国电池厂商，比亚迪、郭萱高科、富能电池、李绅电池、BIC电池都在前十
，有需求就会有发展。需求越大，发展前景越有潜力，尤其是新能源相关产品，比如动力电池。锂电池未来几年的发展前景如何？2015年动力锂电池市场份额为47%，2016年达到52%。消费级锂离子电池市场份额持续下滑，2016年约为42%。储能锂电池在光伏分布式应用和移动通信基站储能电池领域的应用正在扩大。2016年，该比例达到6%从这些数据可以看出。锂电池，其应用领域和比例都在不断变化。未来前景应关注电动工具、新能源汽车、轻型电动汽车和储能系统。这些地区的产业规模在未来几年应该会保持翻番的增长趋势。第一，锂电池的优势导致其持续增长，新能源汽车的蓬勃发展，锂电池行业的深入发展。动力锂电池的比重一直在增加。因为锂电池相比传统电池有很大的优势，在相同体积下容量更大，生产、使用、回收过程更环保。第二，新能源汽车保有量增加导致锂电池短缺。2017年中国电动汽车产量达到65万辆。到2018年，这个数据还会继续上升。这一结果直接导致了锂电池需求的剧增。尤其是动力锂电池，市场潜力巨大。三、集成和利用新技术，提高利用率随着新技术的发展和研究石墨烯纳米材料等一些先进材料和设备不断完善，锂离子电池研发加快。其应用领域也越来越广泛。
2019年全球锂离子电池产业规模达450亿美元，同比增长9%，增速仅为2018年的一半，呈现加速下滑态势。全球锂离子电池产业主要集中在中国、日本和韩国。2015年以来，在中国大力发展新能源汽车的推动下，中国锂离子电池产业规模开始快速增长。2015年已经超过韩国和日本跃居世界第一。
锂离子电池自上世纪90年代产业化以来，已成功应用于多种便携式电子设备，并以其高能量密度、高输出电压、高输出功率、自放电小、工作温度宽、无记忆效应、环境友好等特点，迅速发展成为3C产品领域的重要电源产品。
锂电池是以含锂的材料为电极的可充电电池，由正极、隔膜、负极、电解液和电池壳五部分组成。本项目产品为锂电池电解液有机溶剂，市场需求直接取决于锂电池的产业发展。根据应用领域，锂电池市场可分为三类:小型锂电池、动力锂电池和储能锂电池。
锂离子电池行业增速加快
2019年，由于中国和美国电动汽车市场发展放缓，全球电动汽车产量仅增长6%至220万辆，动力电池需求增速收窄，全球锂离子电池行业发展进一步放缓。2019年，全球锂离子电池产业规模达450亿美元，同比增长9%，增速仅为2018年的一半，呈现加速下滑态势。
容量方面，2019年全球锂离子电池市场规模达到225GWh，同比增长近15%。产能增速高于产值增速，主要是因为锂离子电池产品价格在下降。
由于全球电动汽车增长有限，动力电池市场增速明显放缓，而各大品牌智能手机和便携式电脑产品搭载的锂离子电池容量持续小幅增长。2019年，全球锂离子电池市场格局基本与上年持平。从容量来看，2019年消费类锂离子电池(包括手机、便携式电脑等消费电子产品)占比40.0%，比2018年下降0.7个百分点；
电动汽车用锂离子电池占比达到46.7%，仅比2018年提高0.2个百分点，继续保持对消费级锂离子电池的优势；储能用锂离子电池古比5.1%，与2018年持平；
其他用途(电动工具、电动自行车等)的锂离子电池比例。)为8.2%，较2018年提高0.5个百分点。9电动汽车用锂离子电池虽然仍是全球锂离子电池行业增长的主要动力，但其对2019年全球锂离子电池行业增长的贡献率仅为48.9%，较2018年下降了23.6个百分点。
全球锂离子电池产业主要集中在中国、日本和韩国。2015年以来，在中国大力发展新能源汽车的带动下，中国锂离子电池产业规模开始快速增长，并于2015年超越韩国和日本跃居世界第一。
2019年，全球动力电池市场需求增长乏力，全球锂离子电池市场格局基本不变，中国仍保持领先，韩国无力追赶，日本趋于落后。
日本锂离子电池规模稳步下降
虽然特斯拉电动汽车产量快速增长，推动了松下动力电池业务的不断发展，但日本企业在消费电子产品领域的倒闭，使得消费锂离子电池的市场需求不断萎缩。整体来看，日本锂离子电池行业呈现稳中有降的发展态势。日本经济产业省数据显示，2019年日本国内锂离子电池产量为9.3亿，较2018年大幅下降27.9%；容量34.8亿Ah，同比下降23.0%；实现营收4043亿日元，同比下降6.5%。
其中，动力锂离子电池产量5.7亿，容量25.1亿Ah，收入2898亿日元，较上年分别下降33.1%、26.8%和7.0%。其他类型锂离子电池产量3.6亿，容量9.7亿Ah，营收1145亿日元，同比分别下降16.9%、11.1%和5.4%。动力锂离子电池下滑趋势更加明显，产量、容量、营收占比分别为61.2%、72.2%、71.8%，较2018年分别下降5.0、3.7、0.2个百分点。
韩国锂离子电池行业在经历了两年的高速增长后，2019年增速明显回落。2019年，韩国锂离子电池产业规模约为146亿美元，同比增长14%，增速较2018年下降42%。主要原因是全球对动力电池的需求有限，SDI、LG化学、SKInovation等韩国企业的营收增速明显放缓，其中SDI的锂离子电池业务2019年营收仅增长6%，一定程度上放缓。需要指出的是，虽然2019年SDI、LGChem、SKInovation等企业营业收入均有不同程度的增长，但净利润却大幅下滑，LGChem、SKInovation甚至出现了较大幅度的亏损。
——更多数据和分析请参见前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测及投资战略规划分析报告》。
石油是不可再生的。你用得越少，它就越少。所以人类必须想办法找到替代品，新能源锂电池，可回收，环保，可循环利用！它是人类智慧的结晶。我觉得应该相信它，使用它，研究它！让它更好的再次服务于人类！
你好，我认为锂电池未来的发展前景非常广阔，未来锂电池的技术创新将继续改变我们的生活。
科幻应用
接下来我会介绍一些未来锂电池技术的新应用，未来可能会大规模进入我们的生活。
压电材料在受到机械应力时会产生电荷。基本上，你挤一挤，挤一挤，机械能就会转化为电能。
1.SteppingPower
研究人员开发了一种由硬币大小的锂离子电池制成的小型设备，可以嵌入跑鞋的鞋底。每一次脚踩在地面上，都会有少量的力作用在器件上，从而压缩中间的压电薄膜，产生电荷，使锂离子从负极移动到正极，就像普通锂离子电池插上外接电源充电时的充电过程一样。
这项技术的关键是开发压电电荷产生，它不能提供足够的电力来运行你的手机，但对于GPS跟踪设备来说可能足够了。
2.声音驱动
氧化锌是一种压电材料。当其微小的纳米棒暴露在声波中时，会发生弯曲，从而产生物理应力，产生电流。将纳米棒放置在金属片之间的电触点上，并与微型锂电池连接，可以吸收弯曲纳米棒产生的电流。
利用这项技术，首次制造出声能电池，放在日常噪音中可以产生5伏的电压。
3.可穿戴电池
体积小，重量轻，柔韧性好，可以从携带它的人的机械能中获取电能。放置在背包或衣服中的发电机将行走或跑步时经历的机械能转化为电能。该电能随后被用于为基于织物的柔性锂电池充电。使用导电织物在所有不同组件之间建立连接，可以设计出一种“灵活的”新型可穿戴技术。
将可再生能源(如太阳能、风能)产生的能量充分储存起来，被视为“未来动力”，将其与锂电池技术相结合，储存太阳能或风能，是一个不错的选择。
随着大规模锂离子电池价格越来越便宜，未来可以作为家用电池。通过在屋顶安装太阳能电池板，可以在白天持续储存太阳能，转换成电能储存在锂电池中，晚上用于家庭供电。
前沿锂电池技术
接下来我将介绍几项正在研究的前沿锂电池新技术，这些技术一定会带来未来的技术革新。
1.石墨烯包覆硅阳极技术
当硅(Si)作为阳极材料时，其储能容量大大提高。与传统的石墨电极相比，硅的容量理论上增加了十倍。但其晶格结构中含有锂离子，会导致体积大幅增加300%以上。当电池放电时，锂离子从硅阳极释放出来，硅收缩。随着时间的推移，这种反复的膨胀和收缩导致硅阳极破裂和断裂，电池的使用寿命很短。
解决这个问题的方法是用石墨烯覆盖硅，因为石墨烯片可以相互“滑动”，补偿硅的膨胀和收缩，这几乎使电池的能量密度增加了一倍。
2.石墨烯阳极
石墨烯还可以替代石墨作为锂离子电池的负极。石墨烯是由碳原子连接在一起形成单原子厚度的薄片。锂离子快速嵌入石墨对于高功率或快速充电应用至关重要，这也可能导致阳极击穿。石墨烯片可以用于高功率应用，锂离子不需要穿过石墨晶体才能到达它们的插入位置。在世界范围内，许多科学家正在研究这种新材料，试图将其开发成一种新的电池电极材料。
3.锂空气
锂空气电池可以利用周围大气中的氧气作为阴极材料，从稀薄的空气中提取能量，这将使电池变得极其轻便，并使其能量密度比标准锂离子电池高10倍，能量密度可以与汽油相媲美。
不过，锂空气电池也有一些挑战。在其纯金属形式中，锂是非常活泼的，并且很难保持由锂制成的阳极的稳定性。寻找能够保持阳极稳定并防止其与空气中的氧气反应的电解质材料是一个挑战。
目前有两种尝试:一种是用固体电解质(如玻璃或陶瓷)覆盖电极，防止其与空气反应。其次，高度多孔的石墨烯被用作阴极，碘化锂(LiI)和水(H2O)被添加到电解质混合物中。
总结
锂电池未来的发展前景会非常光明。各种新技术的突破和应用，一定会让我们的生活更加美好。让我们拭目以待。
从资讯上看，未来锂电池仍有发展空间:
近日，BloombergNEF将锂离子电池的年度需求预测较之前提高了1/3.
彭博预测，到2030年，锂离子电池的年需求将超过2.7TWh，比去年的预测增长35%。乘用车销量将从去年的300万辆增长到2025年的1400万辆，占整个市场的72%。
中国将继续其在电池供应链中的主导地位，尤其是在加工和冶炼领域。今年中国新投产的氢氧化锂项目几乎占了世界的半壁江山，占世界硫酸镍市场的55%，占世界硫酸钴市场的80%。中国硫酸锰产量占全球95%，阳极几乎全部采用石墨。虽然主导供应链，但欧洲电动汽车市场将快速发展。到2025年，德国销量将占全球的40%，而中国将占25%。
彭博认为，由于担心原材料成本上升，汽车制造商将转向磷酸亚铁锂(LFP)电池，这对制造商来说更便宜，但代价是里程短。这将增加电力交通。“磷酸亚铁锂在固定储能市场的份额将从之前预测的23%增长到53%。”
从行业的周期波动逻辑来看，
10年新能源汽车的起点是第一个高峰，15年新能源汽车补贴政策是第二个，20年新能源汽车的推广普及和储能行业的开始逐渐形成第三个上升趋势。
下游需求增长推动锂电池产能扩张，刺激上游设备需求，进而增加上游材料需求，这是良性的市场逻辑。考虑到材料企业的扩张周期和市场的敏感反应，爬坡可能需要两年左右的时间。为了供应链的健康稳定，下游企业也会选择多个供应商，避免一家独大，从而带动细分领域第二梯队的厂商发展。
但正是由于建设周期的爬坡阶段，下游需求无法及时得到上游产能的补充，上游产能扩张无法立即体现在下游需求和价格上，才会导致周期的大起大落。由此带来的产能过剩、恶意低价、龙头企业亏损、产能扩张放缓甚至停滞，都将不利于行业的健康发展。
以下为个人观点:
中国锂电池行业概况:
锂电池:锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解液的一种电池。
锂电池在传统领域主要用于数码产品，在新兴领域主要用于动力电池和储能领域。近年来，我国锂电池产量逐年增加。
需求:2019年以来，得益于国家政策、新能源汽车的发展以及动力电池需求的不断增加，我国锂电池出货量也逐年增长，2019年达到131.6GWh，产业规模超过1700亿元。目前消费级锂电池领域需求已经饱和。未来随着全球能源产业的发展，电动汽车将逐渐成为锂电池的需求大行业，因此动力锂电池将成为锂电池行业需求增长集中的领域。
锂电池的未来发展绝对是极好的。
锂电池在能源战略上已经显示出其必要性；
与市场相比，规模效应为其建立了壁垒；
对于消费者来说，人们已经享受到了锂电池的好处，传统的石油观念正在加速转变，锂电池的概念正在形成。
三个层次的相互作用，使得氢能以外的化学体系基本无法冲击锂电池的核心地位。
反过来，没有一个化学体系能在短时间内在这三个方面完全超越锂电池。
锂离子电池未来发展前景
基于目前的形势，下一个战斗点可能在储能战场。
储能相当于一个巨型充电宝。风电、光伏发电会受到天气制约，日发电量不稳定。接入实时平衡电网，需要先把电储存在充电宝里，然后持续输出。这种充电宝在断电或限电的情况下也能输出电力。
2020年以来，随着双碳和海外需求的扩大，储能的商业模式已经清晰。
而储能对应的是中国的双碳国运，有政策环境强的因素。去年底，工信部发布了《锂离子电池行业规范(2021年版)》，对不同类型锂离子电池的能量密度进行了要求，进一步引导了锂离子电池行业的技术进步和规范发展。
对锂电池、动力电池等相关内容感兴趣的，请到@京京京京京京京阅读文章《王宁vs王宁:宁德两英雄的恩怨，决战万亿储能之王https://mp.weixin.qq.com/s/eQJ179ENIFiTzO-iHNZ9fQ,》【h/】有需求就会有发展。需求越大，发展前景越有潜力，尤其是新能源相关产品，比如动力电池。锂电池未来几年的发展前景如何？2015年动力锂电池市场份额为47%，2016年达到52%。消费级锂离子电池市场份额持续下滑，2016年约为42%。储能锂电池在光伏分布式应用和移动通信基站储能电池领域的应用正在扩大。2016年，该比例达到6%从这些数据中，我们可以看出锂电池，其应用领域和比例都在不断变化。未来前景应关注电动工具、新能源汽车、轻型电动汽车和储能系统。这些地区的产业规模在未来几年应该会保持翻番的增长趋势。
一、锂电池的优势导致其不断成长，新能源汽车的蓬勃发展，锂电池行业的深入发展。动力锂电池在电池中的比重一直在增加。因为锂电池相比传统电池有很大的优势，在相同体积下容量更大，生产、使用、回收过程更环保。
第二，新能源汽车保有量的增加导致锂电池的短缺。2017年中国电动汽车产量达到65万辆。到2018年，这个数据还会继续上升。这一结果直接导致了锂电池需求的剧增。尤其是动力锂电池，市场潜力巨大。三、集成和利用新技术，提高利用率随着新技术的发展和研究石墨烯纳米材料等一些先进材料和设备不断完善，锂离子电池研发加快。其应用领域也越来越广泛。

半导体材料的应用及发展趋势

　　半导体材料(semiconductormaterial)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。

　　一、半导体材料主要种类

　　半导体材料可按化学组成来分，再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。

　　1、元素半导体：在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布着11种具有半导性半导体材料的元素，下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解，所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属，半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。

（半导体材料）

　　2、无机化合物半导体：分二元系、三元系、四元系等。二元系包括：①Ⅳ-Ⅳ族:SiC和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。②Ⅲ-Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In和V族元素P、As、Sb组成，典型的代表为GaAs。它们都具有闪锌矿结构,它们在应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物，是一些重要的光电材料。ZnS、CdTe、HgTe具有闪锌矿结构。④Ⅰ-Ⅶ族：Ⅰ族元素Cu、Ag、Au和Ⅶ族元素Cl、Br、I形成的化合物，其中CuBr、CuI具有闪锌矿结构。⑤Ⅴ-Ⅵ族：Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物具有的形式,如Bi2Te3、Bi2Se3、Bi2S3、As2Te3等是重要的温差电材料。⑥第四周期中的B族和过渡族元素Cu、Zn、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni的氧化物,为主要的热敏电阻材料。⑦某些稀土族元素Sc、Y、Sm、Eu、Yb、Tm与Ⅴ族元素N、As或Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物。除这些二元系化合物外还有它们与元素或它们之间的固溶体半导体，例如Si-AlP、Ge-GaAs、InAs-InSb、AlSb-GaSb、InAs-InP、GaAs-GaP等。研究这些固溶体可以在改善单一材料的某些性能或开辟新的应用范围方面起很大作用。

（半导体材料元素结构图）

　　半导体材料

　　三元系包括：族:这是由一个Ⅱ族和一个Ⅳ族原子去替代Ⅲ-Ⅴ族中两个Ⅲ族原子所构成的。例如ZnSiP2、ZnGeP2、ZnGeAs2、CdGeAs2、CdSnSe2等。族：这是由一个Ⅰ族和一个Ⅲ族原子去替代Ⅱ-Ⅵ族中两个Ⅱ族原子所构成的,如CuGaSe2、AgInTe2、AgTlTe2、CuInSe2、CuAlS2等。：这是由一个Ⅰ族和一个Ⅴ族原子去替代族中两个Ⅲ族原子所组成,如Cu3AsSe4、Ag3AsTe4、Cu3SbS4、Ag3SbSe4等。此外，还有它的结构基本为闪锌矿的四元系(例如Cu2FeSnS4)和更复杂的无机化合物。

　　3、有机化合物半导体：已知的有机半导体有几十种，熟知的有萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，它们作为半导体尚未得到应用。

　　4、非晶态与液态半导体：这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。

　　二、半导体材料实际运用

　　制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求，包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。

　　半导体材料所有的半导体材料都需要对原料进行提纯，要求的纯度在6个“9”以上，最高达11个“9”以上。提纯的方法分两大类，一类是不改变材料的化学组成进行提纯，称为物理提纯;另一类是把元素先变成化合物进行提纯，再将提纯后的化合物还原成元素，称为化学提纯。物理提纯的方法有真空蒸发、区域精制、拉晶提纯等，使用最多的是区域精制。化学提纯的主要方法有电解、络合、萃取、精馏等，使用最多的是精馏。由于每一种方法都有一定的局限性，因此常使用几种提纯方法相结合的工艺流程以获得合格的材料。

（半导体材料）

　　绝大多数半导体器件是在单晶片或以单晶片为衬底的外延片上作出的。成批量的半导体单晶都是用熔体生长法制成的。直拉法应用最广，80%的硅单晶、大部分锗单晶和锑化铟单晶是用此法生产的，其中硅单晶的最大直径已达300毫米。在熔体中通入磁场的直拉法称为磁控拉晶法，用此法已生产出高均匀性硅单晶。在坩埚熔体表面加入液体覆盖剂称液封直拉法，用此法拉制砷化镓、磷化镓、磷化铟等分解压较大的单晶。悬浮区熔法的熔体不与容器接触，用此法生长高纯硅单晶。水平区熔法用以生产锗单晶。水平定向结晶法主要用于制备砷化镓单晶，而垂直定向结晶法用于制备碲化镉、砷化镓。用各种方法生产的体单晶再经过晶体定向、滚磨、作参考面、切片、磨片、倒角、抛光、腐蚀、清洗、检测、封装等全部或部分工序以提供相应的晶片。

　　在单晶衬底上生长单晶薄膜称为外延。外延的方法有气相、液相、固相、分子束外延等。工业生产使用的主要是化学气相外延，其次是液相外延。金属有机化合物气相外延和分子束外延则用于制备量子阱及超晶格等微结构。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金属等衬底上用不同类型的化学气相沉积、磁控溅射等方法制成。

　　三、半导体材料发展现状

　　相对于半导体设备市场，半导体材料市场长期处于配角的位置，但随着芯片出货量增长，材料市场将保持持续增长，并开始摆脱浮华的设备市场所带来的阴影。按销售收入计算，

　　半导体材料日本保持最大半导体材料市场的地位。然而台湾、ROW、韩国也开始崛起成为重要的市场，材料市场的崛起体现了器件制造业在这些地区的发展。晶圆制造材料市场和封装材料市场双双获得增长，未来增长将趋于缓和，但增长势头仍将保持。

（半导体材料）

　　美国半导体产业协会(SIA)预测，2008年半导体市场收入将接近2670亿美元，连续第五年实现增长。无独有偶，半导体材料市场也在相同时间内连续改写销售收入和出货量的记录。晶圆制造材料和封装材料均获得了增长，预计今年这两部分市场收入分别为268亿美元和199亿美元。

　　日本继续保持在半导体材料市场中的领先地位，消耗量占总市场的22%。2004年台湾地区超过了北美地区成为第二大半导体材料市场。北美地区落后于ROW(RestofWorld)和韩国排名第五。ROW包括新加坡、马来西亚、泰国等东南亚国家和地区。许多新的晶圆厂在这些地区投资建设，而且每个地区都具有比北美更坚实的封装基础。

　　芯片制造材料占半导体材料市场的60%，其中大部分来自硅晶圆。硅晶圆和光掩膜总和占晶圆制造材料的62%。2007年所有晶圆制造材料，除了湿化学试剂、光掩模和溅射靶，都获得了强劲增长，使晶圆制造材料市场总体增长16%。2008年晶圆制造材料市场增长相对平缓，增幅为7%。预计2009年和2010年，增幅分别为9%和6%。

　　半导体材料市场发生的最重大的变化之一是封装材料市场的崛起。1998年封装材料市场占半导体材料市场的33%，而2008年该份额预计可增至43%。这种变化是由于球栅阵列、芯片级封装和倒装芯片封装中越来越多地使用碾压基底和先进聚合材料。随着产品便携性和功能性对封装提出了更高的要求，预计这些材料将在未来几年内获得更为强劲的增长。此外，金价大幅上涨使引线键合部分在2007年获得36%的增长。

　　与晶圆制造材料相似，半导体封装材料在未来三年增速也将放缓，2009年和2010年增幅均为5%，分别达到209亿美元和220亿美元。除去金价因素，且碾压衬底不计入统计，实际增长率为2%至3%。

　　四、半导体材料战略地位

　　20世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命;20世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式

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