一。泛半導體的定義與原理：

泛半導體（Pan-Semiconductor），是指包括半導體及顯示行業等在內的，與半導體技術和應用密切相關的一系列產業集合，涵蓋了從半導體材料、設備制造到芯片設計、制造、封裝測試，再到顯示面板、光伏等多個領域 。 具體可細分如下：

1）半導體領域：

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

半導體核心領域的技術發展不斷推動著整個電子信息產業的進步。例如，隨著芯片制造工藝的不斷演進，從微米級到納米級，甚至更小的制程技術，使得芯片的性能不斷提升，功耗不斷降低，從而為計算機、通信、消費電子等眾多領域的發展提供了強大的動力，推動了電子產品向更小、更快、更強的方向發展。

半導體核心領域涵蓋了從芯片設計、晶圓制造到封裝測試等完整的產業鏈環節，這些環節相互依存、協同發展，共同構成了現代半導體產業的核心架構。其中，芯片設計是產業的“大腦”，決定了芯片的功能和性能；晶圓制造則是將設計轉化為實際產品的關鍵過程，需要高精度的工藝和設備；封裝測試則是確保芯片質量和可靠性的重要保障，通過封裝和測試，芯片才能最終應用于各種電子設備中。

2）顯示領域：

包含 OLED/LCD 顯示、mini/micro 新型顯示等，如液晶面板、有機發光二極管面板的生產。

半導體工藝和技術的進步對顯示產品的性能提升起到了關鍵作用。在顯示面板的制造中，薄膜晶體管（TFT）等半導體器件被廣泛應用于控制像素的顯示，其性能的優劣直接影響到顯示畫面的清晰度、色彩表現和響應速度等指標。隨著半導體制造工藝的不斷微縮，如TFT的制程從微米級向納米級邁進，使得顯示面板能夠實現更高的分辨率、更快的刷新率和更低的功耗，為消費者帶來了更好的視覺體驗。

以常見的液晶顯示面板（LCD）為例，它的顯示機理基于液晶分子的光學特性和晶體管的電場控制，這都運用了半導體核心技術。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，當沒有電場作用時，液晶分子會按照一定的方向排列，使得光線能夠透過液晶層。而當施加電場時，液晶分子的排列方向會發生改變，使液晶分子發生偏轉，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。彩色濾光片每個像素包含紅藍綠三基色，這些發出紅藍綠色彩的畫素便構成了面板上的影像畫面。通過控制電場的強度和方向，可以精確地控制每個像素點的光線透過情況，從而實現基本圖像和信息的顯示。

同時，從傳統的液晶顯示器（LCD）到有機發光二極管顯示器（OLED），再到新興的微型發光二極管顯示器（Micro LED）等，都需要大量的半導體芯片或集成電路來驅動和控制。例如，顯示驅動芯片（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于實現高分辨率、高刷新率和高色彩精度的顯示效果至關重要。此外，隨著顯示技術的發展，如智能電視、智能手機、平板電腦等顯示設備對半導體芯片的集成度和性能要求也越來越高，從而推動了半導體產業的發展。

3）光伏領域：

涵蓋太陽能硅片、太陽能電池片、太陽能組件的研發生產。

光伏產業的核心是利用半導體的光電效應將太陽能轉化為電能。當太陽光照射到半導體材料上時，光子的能量被半導體吸收，使得半導體中的電子從價帶躍遷到導帶，形成電流，從而實現了光電轉換。常見的光伏材料如硅、砷化鎵等都是半導體材料，通過對這些材料進行摻雜、制備等工藝處理，能夠提高其光電轉換效率，降低成本，推動光伏產業的發展。 在太陽能電池的制造過程中，采用類似于半導體芯片制造的光刻、蝕刻、擴散等工藝，可以精確地控制電池的結構和性能，提高電池的光電轉換效率和穩定性。此外，半導體材料的研發和應用也為光伏產業帶來了新的發展機遇，如新型的鈣鈦礦半導體材料具有較高的光電轉換效率和較低的成本，有望成為未來光伏產業的重要發展方向之一。

二。泛半導體的歷史沿革：

泛半導體的應用遠早于其定義。半導體的應用最初是從一些簡單的電子器件開始的，早期的晶體二極管在 20 世紀初就已經出現；對于芯片與集成電路而言，其經歷過以下發展階段：1）基礎理論奠基階段：1833年，英國科學家邁克爾·法拉第發現了硫化銀的半導體電阻特性，其電阻會隨溫度上升而降低，這是人類發現的半導體的第一個特征，為后續半導體及芯片技術的發展奠定了理論基礎。

2）電子管時代：1904年，世界上第一個電子管應運而生，電子管的發明為后來晶體管的出現奠定了基礎，是電子技術發展的重要里程碑，當時的電子管主要應用于早期的無線電通信等領域。

3）晶體管時代：1947年，美國貝爾實驗室的科學家肖克利、巴丁和布拉頓發明了世界上第一個晶體管，晶體管的出現是微電子技術發展歷程中的第一個里程碑，它具有體積小、功耗低、壽命長等優點，使人類步入了飛速發展的電子信息時代，逐漸取代了電子管在電子設備中的應用，廣泛應用于收音機、電視機等各類電子產品中。

4）集成電路時代：1958年，美國仙童公司的羅伯特·諾伊斯與美國德儀公司的杰克·基爾比，間隔數月，先后發明了“集成電路”，也就是常說的IC 。集成電路的出現開創了世界微電子學的歷史，使半導體產業由“發明時代”進入了“商用時代”，為現代電子計算機等復雜電子設備的微型化和高性能化發展提供了可能。

5）微處理器及大規模集成電路時代：1971年，美國Intel公司推出了全球第一個微處理器4004芯片，同年還推出了1kb的動態隨機存儲器，標志著大規模集成電路的出現。此后，集成電路技術不斷發展，芯片的集成度越來越高，性能也越來越強大，推動了計算機、通信、消費電子等眾多領域的快速發展。

對于面板顯示而言，其起源可以追溯到20世紀初甚至更高：

1）陰極射線管（CRT）顯示：20世紀初，陰極射線管開始被研發，并于1950年左右得到了廣泛應用 。其通過電子槍發射電子束，轟擊熒光屏上的熒光粉，使其發光從而顯示圖像。該技術在電視機、電腦顯示器等領域占據主導地位長達幾十年，直到20世紀末平板顯示技術逐漸成熟才被取代。

2）液晶顯示（LCD）：1888年，奧地利植物學家兼化學家弗里德里希·萊尼澤發現了液晶材料；1968年，美國無線電公司（RCA）的喬治·海爾邁耶研發出第一片液晶顯示面板。其利用液晶分子在電場作用下的排列變化，影響光的偏振和透過率，從而實現圖像顯示。該技術從最初的簡單顯示設備，如電子手表、計算器等，到后來的電腦顯示器、電視機等，如今已廣泛應用于各種電子設備。

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

4）有機發光二極管顯示（OLED）：1987年，柯達公司的鄧青云博士等人發明了OLED技術；2000年后開始商業化應用。該有機發光材料在電場作用下產生電流并發光，具有自發光、對比度高、響應速度快等優點。并在智能手機、平板電腦、高端電視機等設備中得到廣泛應用，尤其是在柔性顯示、可穿戴設備等新興領域具有獨特優勢。5）Mini LED：2010 年代初期，Mini LED 技術被研發出來，當時主要針對提高顯示屏亮度和節能效率。2019 年，TCL 推出全球首臺 Mini LED TV X10 系列，實現了 Mini LED 產品的量產，2020 年其全球市場銷量占有率超 90%.

6）Micro LED：2001 年，日本的佐藤隆之團隊公布的一組 Micro-LED 陣列，同年，H.X.Jiang 團隊也做出了一個無源矩驅動的 10×10 Micro-LED 陣列.2012 年，索尼在國際消費性電子展（CES）上推出的 Crystal LED Display，采用了 Micro LED 顯示技術.2014 年 5 月蘋果收購了 LuxVue，取得多項 Micro LED 專利技術，引起業界對 Micro LED 的普遍關注。

新能源電池的起源可以追溯到1860年，當年法國人普朗泰發明出用鉛做電極的電池，這種電池在電壓下降時，可以通以反向電流使電壓回升，因其能充電并反復使用，被稱為“蓄電池”。而新能源電池也經歷了一系列的發展階段：1）早期探索階段：1780年，意大利解剖學家伽伐尼在解剖青蛙時，偶然發現用不同金屬器械同時觸碰青蛙大腿，青蛙腿部肌肉會抽搐，仿佛受到電流刺激，他稱之為“生物電”。 - 1799年，意大利物理學家伏特在多次實驗后，制成了世界上第一個電池“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，連接兩塊金屬的導線中產生了電流，這為后來電池的發展奠定了基礎；

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

3）蓄電池的發展：1860年，法國人普朗泰發明鉛酸蓄電池，這是最早的可充電電池。 - 1890年，愛迪生發明可充電的鐵鎳電池，并于1910年實現商業化生產；

4）鋰離子電池的出現與發展：20世紀70年代，人們開始對鋰離子電池進行研究 。- 1991年，索尼公司發明了以炭材料為負極，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、質量輕、能量高、無記憶效應、無污染、自放電小、循環壽命長等優勢，成為最適用于電動汽車的電池之一；

5）新能源汽車動力電池的興起：21世紀初，隨著新能源汽車產業的發展，鋰離子電池因其性能優勢，逐漸成為新能源汽車的主要動力電池。此后，新能源電池技術不斷發展創新，例如磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等在新能源汽車領域得到廣泛應用，推動了新能源汽車產業的快速發展。

以上在整個泛半導體領域中的半導體、面板、新能源都早已取得應用，且衍生出了各型產品，但對于將半導體、面板、新能源因其機理相同相通而統稱為“泛半導體”最早見諸于2020年前后的日本學者佐藤純一的相關論著之中。