淺談大數據時代半導體工藝技術發展的新模式

摘 要：隨著網絡化發展的不斷深入， 大數據廣泛普及到生活中的方方面面，尤其是在大數據背景下，這對半導體工藝技術的發展影響也較為深遠。因此，本文就大數據視角下如何進行半導體工藝技術的發展及其未來發展的新模式進行了分析論述。

關鍵詞：半導體；工藝技術；大數據

導體、半導體、絕緣體三者之間的電導率存在著如下關系：絕緣體>半導體>導體。而且，一定的溫度條件范圍下，溫度升高，半導體內部的電荷載流子濃度也隨之升高，造成其電導率降低，半導體的此種獨特的性質使近四分之三的領域包括醫療衛生、生產生活、科研教學等都廣泛使用半導體進行溫度測量。同時，因其良好的光學和電學性質，半導體還廣泛地應用于無線電產品，LED照明，太陽能電池等光學和電學產品。因此，本文就大數據時代背景下如何提升半導體工藝技術水平進行了分析探討。

一、半導體材料的歷史發展

半導體具有獨特的屬性，廣泛應用于各個領域，隨著信息時代迅猛發展與科技的飛速進步，各個行業領域要求材料和器件具有多種功能。因此研究開發具有多種功能的新型半導體勢在必行。

單晶體的鍺與硅是早期使用的半導體材料。首個制造晶體管與固態器件的半導體材料就是鍺，但因為鍺的性能有限且難于加工，不能制造出人們理想中的產品，所以幾乎沒人繼續使用。Si有廣泛的來源，同時兼備制造工藝簡單、可加工性強的特性，利用其成套的制造方法可得到成本低集成度高的優質半導體材料。所以硅一直被人們應用，是現代應用最廣的半導體材料之一。由于Si傳輸速度較慢且功能單一，化合物半導體應運而生。化合物半導體是至少由兩種元素組成的具有半導體性質的一種化合物。化合物半導體產品因其能耗低、速度快等優點而被廣泛應用到各個行業。化合物半導體工藝起步晚且不成熟，在某些性能上雖不如Si，但其制造的器件所具有的速度較快，工作溫度高，頻率響應較好且符合集成光電子學的需求等優點足以使之在短時間內成為半導體市場的新寵

二、大數據時代背景下半導體材料在21世紀的發展現狀

目前，市場上主要的半導體材料有三種，分別是單晶硅、化合物半導體和具有二者共同性質的混合型半導體，這些半導體材料主要用來生產傳統的大中小微型電子產品，由于太陽能光電池和LED節能燈的興起，半導體材料的市場也因此擴大。下文將介紹當前核心半導體材料及其加工工藝。

（一）主流半導體材料的介紹

目前SiC制造出的產品已能滿足其在500℃以上環境中使用的需求。但如今GaN的RF技術也飛速發展著，在功率性能上甚至已經超過了Sic。Sic在市場上的地位已經岌岌可危。SiGe化合物半導體材料-隨著科技的蓬勃發展，MBE、CBE等技術也隨之成熟，這為能從Si襯底上結出Ge-Ci合金，得到Si/SiGe異質結提供了前提條件。SiGe HBT被稱為第二代Si新技術，它有著比Ⅲ-Ⅴ族化合物更大的優點，目前SiGe的目標為把技術推向市場。但仍需繼續研究如何提高其性能。

（二）半導體材料制備工藝

最近幾年來，各種各樣的先進技藝常被應用于半導體材料的制造中，例如MBE、VCE、HVPE等。兼容手段利用外延生長法，使Si片表面外延長出幾微米薄膜，進而生產各種半導體基片。半導體材料技術由于兼容技術的出現有了很大的發展，兼容技術合并了兩種材料的獨特性質，使其性能更加優良。據專家預言，未來半導體兼容技術的主要應用市場將會是光電兼容IC。由于IC電路的特征尺寸越來越小，對集成電路襯底的主要原料-單晶硅的制造要求也越來越高。右圖為將來細微化工藝技術的發展預測表。

三、大數據時代背景下我國半導體行業的發展及新模式

雖然我國已步入大數據時代，但仍有很多人不了解大數據的發展形式，有效增加大數據的應用對我國各行各業的影響是十分重要的，且對各行各業起著引導作用。本文對大數據的發展形勢進行了簡單的介紹。

其一，突破科學理論。迅猛發展的大數據和互聯網一樣，對各行各業來說都是一個全新的挑戰，其在相關技術的普及和突破上都是十分明顯的。

其二，建立數據科學和聯盟。是大數據在將來成為一門專業是其發展過程中的必經之路，它會被越來越多的人熟識，除此之外，和大數據相關的行業職位也會越來越多，數據共享將會成為一個企業的產業中心。

其三，數據的資源化。資源化即社會和企業更多的關注已經屬于戰略資源的大數據內容，使大數據更加引人注意，因此，為獲得市場的主導權，企業將開啟大數據資源的戰略計劃。

其四，深度結合云計算。云計算為處理大數據提供了強有力的支持，二者是密不可分的，其與云計算的深度結合始于2013年，由于大數據的迅速發展，大數據與云計算二者之間的關系會越來越密切。

其五，數據管理成為企業的核心競爭力。企業對大數據的理解決定著該企業的發展。而且，大數據的處理會對企業的經營方式與管理效率產生直接的影響。除此之外，大數據技術還能使企業對自身進行充分的認知并指導企業向更好的方向發展，不容小覷。

四、結語

總行，不難發現，隨著網絡信息技術的發展，尤其是大數據的影響下，我國半導體工藝技術的發展面臨著新的環境，一方面要如何融入大數據進行技術創新，提升半導體工藝技術水平，另一方，還要延伸半導體技術的價值功能，廣泛應用生活中的各方面，這樣才能掛鉤更好的實現大數據和半導體工藝技術的發展和融合，為推動社會發展創造一些有益的條件。

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作者簡介：包禎美，女，本科，畢業院校于重慶工商大學，工作于中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）。