一。泛半導(dǎo)體的定義與原理：

泛半導(dǎo)體（Pan-Semiconductor），是指包括半導(dǎo)體及顯示行業(yè)等在內(nèi)的，與半導(dǎo)體技術(shù)和應(yīng)用密切相關(guān)的一系列產(chǎn)業(yè)集合，涵蓋了從半導(dǎo)體材料、設(shè)備制造到芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試，再到顯示面板、光伏等多個(gè)領(lǐng)域 。 具體可細(xì)分如下：

1）半導(dǎo)體領(lǐng)域：

包括集成電路，如邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片等；分立器件，如二極管、三極管等；光電子器件，如發(fā)光二極管、激光二極管等；傳感器，如壓力傳感器、溫度傳感器等的制造。 半導(dǎo)體是構(gòu)成各種電子器件的基礎(chǔ)材料，在集成電路、分立器件、光電子器件及傳感器等核心半導(dǎo)體領(lǐng)域中，通過對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行摻雜、光刻、蝕刻等工藝處理，能夠精確地控制其導(dǎo)電性能，從而制造出具有不同功能和特性的電子元件，如邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片、二極管、三極管、發(fā)光二極管、激光二極管、壓力傳感器、溫度傳感器等，這些元件是現(xiàn)代電子設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵部件。

半導(dǎo)體核心領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展不斷推動(dòng)著整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。例如，隨著芯片制造工藝的不斷演進(jìn)，從微米級(jí)到納米級(jí)，甚至更小的制程技術(shù)，使得芯片的性能不斷提升，功耗不斷降低，從而為計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子等眾多領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，推動(dòng)了電子產(chǎn)品向更小、更快、更強(qiáng)的方向發(fā)展。

半導(dǎo)體核心領(lǐng)域涵蓋了從芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造到封裝測(cè)試等完整的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)相互依存、協(xié)同發(fā)展，共同構(gòu)成了現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心架構(gòu)。其中，芯片設(shè)計(jì)是產(chǎn)業(yè)的“大腦”，決定了芯片的功能和性能；晶圓制造則是將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的關(guān)鍵過程，需要高精度的工藝和設(shè)備；封裝測(cè)試則是確保芯片質(zhì)量和可靠性的重要保障，通過封裝和測(cè)試，芯片才能最終應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。

2）顯示領(lǐng)域：

包含 OLED/LCD 顯示、mini/micro 新型顯示等，如液晶面板、有機(jī)發(fā)光二極管面板的生產(chǎn)。

半導(dǎo)體工藝和技術(shù)的進(jìn)步對(duì)顯示產(chǎn)品的性能提升起到了關(guān)鍵作用。在顯示面板的制造中，薄膜晶體管（TFT）等半導(dǎo)體器件被廣泛應(yīng)用于控制像素的顯示，其性能的優(yōu)劣直接影響到顯示畫面的清晰度、色彩表現(xiàn)和響應(yīng)速度等指標(biāo)。隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷微縮，如TFT的制程從微米級(jí)向納米級(jí)邁進(jìn)，使得顯示面板能夠?qū)崿F(xiàn)更高的分辨率、更快的刷新率和更低的功耗，為消費(fèi)者帶來了更好的視覺體驗(yàn)。

以常見的液晶顯示面板（LCD）為例，它的顯示機(jī)理基于液晶分子的光學(xué)特性和晶體管的電場(chǎng)控制，這都運(yùn)用了半導(dǎo)體核心技術(shù)。同樣LCD 面板由兩片玻璃基板和夾在中間的液晶層組成。液晶分子具有特殊的排列方式，當(dāng)沒有電場(chǎng)作用時(shí)，液晶分子會(huì)按照一定的方向排列，使得光線能夠透過液晶層。而當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，液晶分子的排列方向會(huì)發(fā)生改變，使液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而改變光線的偏極性，再利用偏光片決定像素的明暗狀態(tài)。彩色濾光片每個(gè)像素包含紅藍(lán)綠三基色，這些發(fā)出紅藍(lán)綠色彩的畫素便構(gòu)成了面板上的影像畫面。通過控制電場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，可以精確地控制每個(gè)像素點(diǎn)的光線透過情況，從而實(shí)現(xiàn)基本圖像和信息的顯示。

同時(shí)，從傳統(tǒng)的液晶顯示器（LCD）到有機(jī)發(fā)光二極管顯示器（OLED），再到新興的微型發(fā)光二極管顯示器（Micro LED）等，都需要大量的半導(dǎo)體芯片或集成電路來驅(qū)動(dòng)和控制。例如，顯示驅(qū)動(dòng)芯片（DDI）是控制顯示面板像素顯示的核心芯片，其性能和功能的不斷提升對(duì)于實(shí)現(xiàn)高分辨率、高刷新率和高色彩精度的顯示效果至關(guān)重要。此外，隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，如智能電視、智能手機(jī)、平板電腦等顯示設(shè)備對(duì)半導(dǎo)體芯片的集成度和性能要求也越來越高，從而推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3）光伏領(lǐng)域：

涵蓋太陽能硅片、太陽能電池片、太陽能組件的研發(fā)生產(chǎn)。

光伏產(chǎn)業(yè)的核心是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)太陽光照射到半導(dǎo)體材料上時(shí)，光子的能量被半導(dǎo)體吸收，使得半導(dǎo)體中的電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成電流，從而實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。常見的光伏材料如硅、砷化鎵等都是半導(dǎo)體材料，通過對(duì)這些材料進(jìn)行摻雜、制備等工藝處理，能夠提高其光電轉(zhuǎn)換效率，降低成本，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 在太陽能電池的制造過程中，采用類似于半導(dǎo)體芯片制造的光刻、蝕刻、擴(kuò)散等工藝，可以精確地控制電池的結(jié)構(gòu)和性能，提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。此外，半導(dǎo)體材料的研發(fā)和應(yīng)用也為光伏產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，如新型的鈣鈦礦半導(dǎo)體材料具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和較低的成本，有望成為未來光伏產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向之一。

二。泛半導(dǎo)體的歷史沿革：

泛半導(dǎo)體的應(yīng)用遠(yuǎn)早于其定義。半導(dǎo)體的應(yīng)用最初是從一些簡(jiǎn)單的電子器件開始的，早期的晶體二極管在 20 世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn)；對(duì)于芯片與集成電路而言，其經(jīng)歷過以下發(fā)展階段：1）基礎(chǔ)理論奠基階段：1833年，英國(guó)科學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)了硫化銀的半導(dǎo)體電阻特性，其電阻會(huì)隨溫度上升而降低，這是人類發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體的第一個(gè)特征，為后續(xù)半導(dǎo)體及芯片技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

2）電子管時(shí)代：1904年，世界上第一個(gè)電子管應(yīng)運(yùn)而生，電子管的發(fā)明為后來晶體管的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，是電子技術(shù)發(fā)展的重要里程碑，當(dāng)時(shí)的電子管主要應(yīng)用于早期的無線電通信等領(lǐng)域。

3）晶體管時(shí)代：1947年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家肖克利、巴丁和布拉頓發(fā)明了世界上第一個(gè)晶體管，晶體管的出現(xiàn)是微電子技術(shù)發(fā)展歷程中的第一個(gè)里程碑，它具有體積小、功耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使人類步入了飛速發(fā)展的電子信息時(shí)代，逐漸取代了電子管在電子設(shè)備中的應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于收音機(jī)、電視機(jī)等各類電子產(chǎn)品中。

4）集成電路時(shí)代：1958年，美國(guó)仙童公司的羅伯特·諾伊斯與美國(guó)德儀公司的杰克·基爾比，間隔數(shù)月，先后發(fā)明了“集成電路”，也就是常說的IC 。集成電路的出現(xiàn)開創(chuàng)了世界微電子學(xué)的歷史，使半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由“發(fā)明時(shí)代”進(jìn)入了“商用時(shí)代”，為現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)等復(fù)雜電子設(shè)備的微型化和高性能化發(fā)展提供了可能。

5）微處理器及大規(guī)模集成電路時(shí)代：1971年，美國(guó)Intel公司推出了全球第一個(gè)微處理器4004芯片，同年還推出了1kb的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，標(biāo)志著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)。此后，集成電路技術(shù)不斷發(fā)展，芯片的集成度越來越高，性能也越來越強(qiáng)大，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子等眾多領(lǐng)域的快速發(fā)展。

對(duì)于面板顯示而言，其起源可以追溯到20世紀(jì)初甚至更高：

1）陰極射線管（CRT）顯示：20世紀(jì)初，陰極射線管開始被研發(fā)，并于1950年左右得到了廣泛應(yīng)用 。其通過電子槍發(fā)射電子束，轟擊熒光屏上的熒光粉，使其發(fā)光從而顯示圖像。該技術(shù)在電視機(jī)、電腦顯示器等領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位長(zhǎng)達(dá)幾十年，直到20世紀(jì)末平板顯示技術(shù)逐漸成熟才被取代。

2）液晶顯示（LCD）：1888年，奧地利植物學(xué)家兼化學(xué)家弗里德里?！とR尼澤發(fā)現(xiàn)了液晶材料；1968年，美國(guó)無線電公司（RCA）的喬治·海爾邁耶研發(fā)出第一片液晶顯示面板。其利用液晶分子在電場(chǎng)作用下的排列變化，影響光的偏振和透過率，從而實(shí)現(xiàn)圖像顯示。該技術(shù)從最初的簡(jiǎn)單顯示設(shè)備，如電子手表、計(jì)算器等，到后來的電腦顯示器、電視機(jī)等，如今已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備。

3）等離子顯示面板（PDP）：20世紀(jì)60年代開始研發(fā)，90年代逐漸成熟并投入商業(yè)應(yīng)用。其通過在兩塊玻璃基板之間的惰性氣體放電，產(chǎn)生紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光來顯示圖像。該技術(shù)曾在大尺寸電視領(lǐng)域有一定市場(chǎng)份額，但由于能耗較高等原因，后來逐漸被液晶電視等所取代。

4）有機(jī)發(fā)光二極管顯示（OLED）：1987年，柯達(dá)公司的鄧青云博士等人發(fā)明了OLED技術(shù)；2000年后開始商業(yè)化應(yīng)用。該有機(jī)發(fā)光材料在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電流并發(fā)光，具有自發(fā)光、對(duì)比度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。并在智能手機(jī)、平板電腦、高端電視機(jī)等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，尤其是在柔性顯示、可穿戴設(shè)備等新興領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。5）Mini LED：2010 年代初期，Mini LED 技術(shù)被研發(fā)出來，當(dāng)時(shí)主要針對(duì)提高顯示屏亮度和節(jié)能效率。2019 年，TCL 推出全球首臺(tái) Mini LED TV X10 系列，實(shí)現(xiàn)了 Mini LED 產(chǎn)品的量產(chǎn)，2020 年其全球市場(chǎng)銷量占有率超 90%.

6）Micro LED：2001 年，日本的佐藤隆之團(tuán)隊(duì)公布的一組 Micro-LED 陣列，同年，H.X.Jiang 團(tuán)隊(duì)也做出了一個(gè)無源矩驅(qū)動(dòng)的 10×10 Micro-LED 陣列.2012 年，索尼在國(guó)際消費(fèi)性電子展（CES）上推出的 Crystal LED Display，采用了 Micro LED 顯示技術(shù).2014 年 5 月蘋果收購(gòu)了 LuxVue，取得多項(xiàng) Micro LED 專利技術(shù)，引起業(yè)界對(duì) Micro LED 的普遍關(guān)注。

新能源電池的起源可以追溯到1860年，當(dāng)年法國(guó)人普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池，這種電池在電壓下降時(shí)，可以通以反向電流使電壓回升，因其能充電并反復(fù)使用，被稱為“蓄電池”。而新能源電池也經(jīng)歷了一系列的發(fā)展階段：1）早期探索階段：1780年，意大利解剖學(xué)家伽伐尼在解剖青蛙時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)用不同金屬器械同時(shí)觸碰青蛙大腿，青蛙腿部肌肉會(huì)抽搐，仿佛受到電流刺激，他稱之為“生物電”。 - 1799年，意大利物理學(xué)家伏特在多次實(shí)驗(yàn)后，制成了世界上第一個(gè)電池“伏特電堆”，他將鋅板和銀板浸在鹽水里，用浸透鹽水的絨布或紙片間隔，平疊起來，連接兩塊金屬的導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流，這為后來電池的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；

2）干電池的發(fā)明與發(fā)展：1860年，法國(guó)的雷克蘭士發(fā)明了碳鋅電池，其電解液由最初潮濕水性逐漸被黏濁狀類似糨糊的物質(zhì)取代，出現(xiàn)了“干”性電池。 - 1887年，英國(guó)人赫勒森發(fā)明了最早的干電池，其電解液為糊狀，不會(huì)溢漏，便于攜帶，獲得廣泛應(yīng)用；

3）蓄電池的發(fā)展：1860年，法國(guó)人普朗泰發(fā)明鉛酸蓄電池，這是最早的可充電電池。 - 1890年，愛迪生發(fā)明可充電的鐵鎳電池，并于1910年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)；

4）鋰離子電池的出現(xiàn)與發(fā)展：20世紀(jì)70年代，人們開始對(duì)鋰離子電池進(jìn)行研究 。- 1991年，索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物做正極的鋰離子電池，鋰離子電池具有工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，成為最適用于電動(dòng)汽車的電池之一；

5）新能源汽車動(dòng)力電池的興起：21世紀(jì)初，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋰離子電池因其性能優(yōu)勢(shì)，逐漸成為新能源汽車的主要?jiǎng)恿﹄姵?。此后，新能源電池技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，例如磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等在新能源汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

以上在整個(gè)泛半導(dǎo)體領(lǐng)域中的半導(dǎo)體、面板、新能源都早已取得應(yīng)用，且衍生出了各型產(chǎn)品，但對(duì)于將半導(dǎo)體、面板、新能源因其機(jī)理相同相通而統(tǒng)稱為“泛半導(dǎo)體”最早見諸于2020年前后的日本學(xué)者佐藤純一的相關(guān)論著之中。