半導體是專為電子設備和電路設計的材料，通常由碳、矽、鍺及矽鍺合金製成，用於連接並傳導電力和熱量。在 2017 年，全球半導體市場規模超過 4,000 億美元，顯示了其對現代社會的重要性。
半導體用途
半導體是現代電子技術的基石，其多樣化的特性使其在各個領域中發揮至關重要的作用。以下是半導體的主要用途：
消費電子產品
半導體廣泛用於我們日常生活中的電子設備，提供高效的功能和性能支持：
- 智慧型手機：處理器、記憶體、相機模組。
- 電視：顯示技術中的驅動芯片。
- 電腦與筆記型電腦：微處理器、顯示卡、儲存設備。
- 家用電器：洗衣機、冰箱等智能家電內的控制芯片。
工業應用
半導體器件在工業自動化和控制中起到關鍵作用：
通訊技術
半導體在全球通訊網絡中扮演著不可或缺的角色：
- 無線通訊：智慧型手機基站中的射頻芯片。
- 光纖網絡：光電轉換器件，如雷射二極體和光接收器。
- 路由器與交換機：支持數據處理與傳輸。
汽車電子
汽車行業的智能化和電氣化推動了半導體的廣泛應用：
- 電動車（EV）：電池管理系統（BMS）、功率半導體。
- 自動駕駛：雷達、相機和傳感器芯片。
- 車用資訊娛樂系統：處理器與顯示驅動器。
醫療設備
半導體技術改變了醫療設備的設計和性能：
- 醫療影像：CT、MRI中的高效能芯片。
- 診斷設備：血糖儀、心電圖（ECG）監測器。
- 可穿戴設備：智慧手環和健康追踪器內的感測器芯片。
再生能源
半導體有助於提升再生能源的效率和可用性：
- 太陽能電池板：使用矽片製作光伏（PV）模組。
- 風能發電：逆變器內的功率半導體。
- 能量儲存：管理系統中的控制芯片。
國防與航空
在高可靠性和高效能需求的領域，半導體提供穩定支持：
- 雷達與通信系統：高頻芯片支持數據傳輸。
- 導航設備：精密計時與數據處理芯片。
- 航天器控制系統：耐高溫、高輻射的半導體元件。
常見的半導體設備分類
半導體器件種類繁多，可大致分為以下兩類：
離散器件（Discretes）
- 單一電路元件的簡單設備。
- 常見例子：電晶體（如 MOSFET）、二極體、TRIAC 和 LED。
集成電路（ICs）
- 將多個電路元件整合在一個封裝內的電子設備。
- 常見例子：微控制器、微處理器、模擬-數字轉換器（ADC）、運算放大器（Op-Amp） 和 電壓穩壓器。
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