Ein Halbleiter ist ein Material, das typischerweise aus Silizium besteht, das eine etwas höhere elektrische Leitfähigkeit als Glas hat, aber weniger als reine Leiter wie Kupfer oder Aluminium. Durch die Zugabe von Verunreinigungen, einem als Dotierung bezeichneten Prozess, können ihre Leitfähigkeit und andere Eigenschaften geändert werden, um sie an die einzigartigen Anforderungen des elektronischen Bauteils anzupassen, in dem sie sich befinden.
Halbleiter, auch als Halbzeuge oder Chips bekannt, finden sich in Tausenden von Produkten wie Computern, Smartphones, Haushaltsgeräte, Gaming-Hardware und medizinische Geräte.
Beachten Sie, dass:
- Ein Halbleiter ist eine Substanz, die Elektrizität besser leitet als ein Isolator, aber weniger als ein reiner Leiter und in Tausenden von elektronischen Produkten vorhanden ist.
- Die Halbleiterindustrie versucht, kleinere, schnellere und kostengünstigere Halbleiter herzustellen.
Wer hat den Halbleiter erfunden?
Die erste Halbleitertechnologie, auch bekannt als „Katzenschnurrhaare“, wurde 1901 patentiert. Jagadis Chandra Bose wird die Entwicklung des Geräts zugeschrieben. Ein Punktkontakt-Halbleitergleichrichter namens „Cat Whiskers“ wurde verwendet, um Radiowellen zu finden. Ein Transistor ist ein technisches Gerät aus Halbleitern.
Was ist ein Halbleiterunternehmen?
Ein Halbleiterunternehmen oder eine Halbleiterindustrie entwickelt und produziert Halbleiter, bei denen es sich um winzige elektronische Komponenten aus Galliumarsenid, Germanium oder Silizium handelt. Nahezu jedes elektronische Gerät, einschließlich Fernseher, Computer, medizinische Diagnosegeräte, Mobiltelefone und Videospiele, enthält Halbleiter.
Darüber hinaus wurde die große, umständliche Vakuumröhrentechnologie der Vergangenheit dank der seit 1960 in der Halbleiterindustrie erzielten Fortschritte durch den modernen, immer kleiner werdenden Halbleiter ersetzt, was die Entwicklung kleinerer, schnellerer und noch zuverlässigerer elektronischer Geräte ermöglichte. Daher machen Elektronikfirmen und -hersteller in den Vereinigten Staaten, Japan, China und Südkorea derzeit 400 Milliarden US-Dollar in der Halbleiterindustrie aus.
Was macht ein Halbleiterunternehmen?
In der Vergangenheit waren Halbleiterhersteller für jede Produktionsphase verantwortlich, vom Design bis zur Fertigung. Aber viele Chiphersteller geben jetzt einen zunehmenden Teil der Produktion an andere Unternehmen der Branche ab. In letzter Zeit sind reine Fertigungsunternehmen entstanden, die attraktive Outsourcing-Optionen anbieten. Neben den Foundries beginnt die Zahl der immer spezialisierteren Chiptester und Designer zu wachsen. Chip-Unternehmen werden schlanker und produktiver.
Infolgedessen entscheiden sich viele Halbleiterunternehmen zwar für Marketing und Design im eigenen Haus, entscheiden sich jedoch dafür, einen Teil oder die gesamte Fertigung auszulagern. Diese Unternehmen, die als „Fabless-Chiphersteller“ bezeichnet werden, haben ein hohes Wachstumspotenzial, da sie nicht durch die mit der Herstellung verbundenen Kosten belastet werden.
Wie funktionieren Halbleiter?
Halbleiterbauelemente können eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften aufweisen, einschließlich eines variablen Widerstands, der Fähigkeit, Strom leichter in eine Richtung zu leiten als in die andere, und die Fähigkeit, auf Wärme und Licht zu reagieren. Sie führen tatsächlich Signalverstärkung, Schaltung und Energieumwandlung durch.
Daher sind sie in fast allen Branchen weit verbreitet und die Unternehmen, die sie herstellen und testen, gelten als zuverlässige Gradmesser für die Lage der Gesamtwirtschaft.
Schließlich ist die Halbleiterindustrie mit Halbleiterkomponenten, die in einer Vielzahl von Verbraucher- und Handelsprodukten zu finden sind, von Autos über Computer bis hin zu mobilen Geräten und persönlicher Elektronik, ein lebenswichtiger Sektor sowohl für die US-amerikanische als auch für die globale Wirtschaft.
Arten von Halbleitern
Basierend auf den Elementen, die beim „Dotieren“ neben Silizium eingebaut werden, lassen sich Halbleiter in zwei Hauptkategorien einteilen:
#1. Ein Halbleiter vom N-Typ
Ein Halbleiter vom N-Typ enthält ein oder mehrere auf fünfwertigen Atomen basierende Verunreinigungen, wie z. B. Wismut, Arsen, Phosphor und Antimon.
#2. Ein Halbleiter vom P-Typ
Ein Halbleiter vom p-Typ hat Valenzschicht-Dotierstoffe mit fünf Elektronen. Zu diesem Zweck werden häufig Phosphor, Antimon oder Arsen verwendet.
Wofür werden Halbleiter verwendet?
Halbleiter können grob in vier Arten von Produkten unterteilt werden:
#1. Speicher
Speicherchips kommunizieren mit dem Gehirn von Computergeräten und fungieren als temporäre Datenspeicher. Nur eine Handvoll Titanen wie Toshiba, Samsung und NEC können es sich leisten, aufgrund der anhaltenden Konsolidierung des Speichermarktes, die die Speicherpreise auf ein Allzeittief getrieben hat, im Spiel zu bleiben.
#2. Mikroprozessoren
Dies sind zentrale Verarbeitungseinheiten, die über die grundlegende Argumentation verfügen, die zur Ausführung von Aufgaben erforderlich ist. Mit Ausnahme von Advanced Micro Devices wurden fast alle Konkurrenten von Intel aufgrund seiner Dominanz auf dem Mikroprozessormarkt in kleinere Nischen oder völlig andere Marktsegmente gedrängt.
#3. Commodity Integrated Circuit
Diese werden in großen Chargen für Standardverarbeitungszwecke hergestellt und manchmal als „Standardchips“ bezeichnet. Dieser Markt, der von sehr großen asiatischen Chipherstellern dominiert wird, bietet extrem dünne Gewinnspannen, um die nur die größten Halbleiterfirmen kämpfen können.
#4. Komplexer SOC
System-on-a-Chip (SOC) ist die Schaffung eines integrierten Schaltungschips mit der Leistungsfähigkeit eines ganzen Systems, angetrieben durch die wachsende Nachfrage nach Verbraucherprodukten, die neue Funktionen und niedrigere Preise kombinieren.
Die Top 7 Halbleiterunternehmen der Welt
Nr. 1 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. (TSM)
- Umsatz: 72 Milliarden US-Dollar
Die größte Halbleitergießerei der Welt, ein Branchenbegriff für Unternehmen, die Halbleiter im Auftrag von Kunden herstellen, ist Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Für Kunden produzieren reine Gießereien integrierte Schaltkreise. Taiwan Semi stellt in ihrem Auftrag die Chips vieler Halbleiterunternehmen her.
Nr. 2 Intel Corp. (INTC)
- Umsatz: 70 Milliarden US-Dollar
Intel entwickelt Prozessoren für den PC- und Enterprise-Server-Markt, wobei die größten Geschäftsbereiche die Client Computing Group und die Data Center Group sind. Es bietet auch IoT-Lösungen, Speicher- und Speicherprodukte, Technologien für autonomes Fahren und programmierbare Halbleiter an.
Das Unternehmen stellt Netzwerkschnittstellen-Controller, integrierte Schaltkreise und Motherboard-Chipsätze her. Intel kündigte für 2021 einen Plan an, erhebliche Investitionen in den Ausbau seines Foundry-Geschäfts zu tätigen, auch in den Vereinigten Staaten.
#3. Qualcomm Inc. (QCOM)
- Umsatz: 42 Milliarden US-Dollar
Qualcomm ist ein multinationales Halbleiter- und Telekommunikationsunternehmen, das Produkte und Dienstleistungen für die drahtlose Kommunikation entwickelt und verkauft. Die patentierte CDMA-Technologie (Code Division Multiple Access) von Qualcomm wird von Telekommunikationsunternehmen auf der ganzen Welt verwendet und war entscheidend für die Weiterentwicklung der drahtlosen Kommunikation. Viele mobile Geräte verwenden seine Snapdragon-Chipsätze.
#4. Broadcom Inc. (AVGO)
- Umsatz: 33 Milliarden US-Dollar
Für die Netzwerk-, Telekommunikations- und Rechenzentrumsmärkte bietet Broadcom Software sowie digitale und analoge Halbleiter an. Es bietet Schnittstellen für Router, Switches, Prozessoren, Glasfaser und Bluetooth-Konnektivität auf Computern.
#5 Mikron Technology Inc. (MU)
- Umsatz: 31 Milliarden US-Dollar
Speicherchips von Micron Technology werden in wiederbeschreibbaren Disc-Speichersystemen und NAND-Flash-Produkten verwendet. Computer, Unterhaltungselektronik, Autos, Kommunikation und Server verwenden alle die Produkte des Unternehmens.
#6. NVIDIA Corp. (NVDA)
- Umsatz: 29 Milliarden US-Dollar
Der führende Hersteller von Grafikprozessoren für Desktop-Computer und Business-Server ist Nvidia. Die High-End-Leistung dieser Grafikprozessoren oder GPUs wird von Kryptowährungs-Minern, Online-Spielern und Fachleuten, die computergestütztes Design verwenden, gewünscht.
#7. Angewandte Materialien, Inc. (AMAT)
- Umsatz: 26 Milliarden US-Dollar
Applied Materials ist ein führender Anbieter von Investitionsgütern zur Herstellung von Flüssigkristallbildschirmen (LCD) und Halbleitern. Mit der Technologie des Unternehmens werden hochwertige Siliziumwafer hergestellt, auf deren Oberflächen dann mikroskopisch kleine Schaltkreise aufgebracht werden.
#8. ASE Technology Holding Co. Ltd. (ASX)
- Umsatz: 23 Milliarden US-Dollar
ASE Technology ist eine in Taiwan ansässige Holdinggesellschaft, die Dienstleistungen für die Halbleitermontage, -verpackung und -prüfung anbietet. Advanced Semiconductor Engineering Inc. und Siliconware Precision Industries Co., Ltd. schlossen sich zusammen, um das Unternehmen zu gründen.
#9. Fortgeschrittene Mikrogeräte (AMD)
- Umsatz: 23 Milliarden US-Dollar
Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) ist ein globales Halbleiterunternehmen, das Mikroprozessoren, Grafikprozessoren (GPUs) und andere Hardwareteile für Computer entwickelt und produziert. AMD ist ein führender Anbieter von Mikroprozessoren für Desktop- und Laptop-Computer, Spielkonsolen, Cloud- und Unternehmensserver und andere elektronische Geräte. Sie sind der führende Hersteller von Mikroprozessoren für Personal Computer und Server. AMD bietet zusätzlich zu seinen Kerngeschäften mit Mikroprozessoren und GPUs eine Vielzahl zusätzlicher Produkte und Technologien an, wie z. B. Netzwerke, Speicher und Software.
#10 ASML Holding NV (ASML)
- Umsatz: 21 Milliarden US-Dollar
Das in den Niederlanden ansässige ASML ist ein Marktführer bei der Bereitstellung hochmoderner Lithografiesysteme, die Chiphersteller verwenden, um Schaltkreise auf Siliziumwafern hinzuzufügen. Seine Ausrüstung unterstützt Chiphersteller dabei, teure Wafer optimal zu nutzen und gleichzeitig die Chipleistung zu verbessern.
Was ist das größte Halbleiterunternehmen in den USA?
#1. Intel Corporation (Das größte Halbleiterunternehmen der USA)
Intel ist ein Pionier in der Entwicklung von Prozessortechnologien und unterstützt internationale Initiativen. Sie verwenden hauptsächlich Hochleistungsprozessoren als Halbleiterbauelemente.
#2. NVIDIA
Das amerikanische Halbleitertechnologieunternehmen Nvidia stellt Systems on a Chip (SoC) und Graphics Processing Units (GPU) (SoCs) her.
#3. Texas-Instrumente
Digitale Signalprozessoren, diskrete und integrierte Schaltungen (IC), Rechner und digitale Lichtverarbeitung werden alle vom führenden US-Halbleiterunternehmen TI (DLP) hergestellt.
#4. Micron-Technologie
Micron Technology ist ein Hersteller von Halbleiterprodukten wie DRAM, Modulen und NAND-Flash-Speichern.
#5. Analoge Geräte
Hochleistungs-Signalverarbeitungslösungen sind von Analog Devices erhältlich. Das Unternehmen ist weltweit führend in der Entwicklung und Produktion von integrierten DSP-Schaltungen, Mixed-Signal-Schaltungen und analogen Schaltungen.
#6. Mikrochip-Technologie
Zu den führenden Anbietern von Flash-IP-, Mixed-Signal-, Analog- und Mikrocontroller-Lösungen gehören Microchip Technology Inc.
#7. Skyworks-Lösungen, Inc.
Zu den Herstellern hochmoderner analoger Halbleiter für Netzwerke und drahtlose Telekommunikation gehört Skyworks Solutions.
Was ist ein intrinsischer Halbleiter?
Ein intrinsischer Halbleiter ist im Gegensatz zu Halbleitern vom p-Typ und n-Typ ein Halbleiter, dem keine Verunreinigungen oder Dotierstoffe hinzugefügt wurden. In intrinsischen Halbleitern ist n = p, was das Verhältnis von angeregten Elektronen zu Löchern ist.
Welches Land hat die meisten Halbleiterunternehmen?
Taiwan. Der weltgrößte Produzent von Rohhalbleitern ist die winzige ostasiatische Nation Taiwan, deren diplomatischer Status von China angefochten wird. Dies hat viel mit den Bemühungen von Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. zu tun.
Wer ist der größte Chiphersteller der Welt?
Ohne die Intel Corporation, den nach Produktionsleistung größten Chiphersteller der Welt, zu erwähnen, wäre jede Diskussion über die Halbleiterindustrie unvollständig (NASDAQ: INTC).
Wer kauft die meisten Computerchips?
China verbraucht mehr als 75 % aller weltweit verkauften Halbleiter, trägt aber nur 15 % zur Produktion bei. Während Apple der mit Abstand größte Chipkäufer der Welt ist, sind seine Ausgaben im vergangenen Jahr zurückgegangen, und dieser Trend könnte sich fortsetzen, wenn das Unternehmen auf intern entwickelte Anwendungsprozessoren umsteigt.
Woher kommen Halbleiter?
Mikrochips und integrierte Schaltkreise (ICs) bestehen häufig aus Germanium, reinem Silizium oder Verbindungen wie Galliumarsenid. Diese Komponenten enthalten geringfügige Verunreinigungen, die die Leitfähigkeit des Materials beeinträchtigen.
Wer verkauft die meisten Computerchips der Welt?
Der größte Produzent von Halbleiterchips ist die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC). Rund 90 % der Hochleistungschips weltweit werden von diesem Unternehmen produziert. Darüber hinaus hat es einen Umsatzanteil von über 50 % am globalen Markt für Halbleitergießereien.
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References:
