絕大多數的電子組件都是以硅為基材做成的,因此電子產業又稱為半導體產業。半導體技術較大的應用是集成電路(IC),舉凡計算機、手機、各種電器與信息產品中,一定有 IC 存在,它們被用來發揮各式各樣的控制功能,有如人體中的大腦與神經。
如果把計算機拆開,會看到好幾個線路板,每個板子上都有一些大小與形狀不同的黑色小方塊,周圍是金屬接腳,這就是封裝好的 IC。再放大來看,這些 IC 里面布滿了密密麻麻的小組件,彼此由金屬導線連接起來。除了少數是電容或電阻等被動組件外,大都是晶體管,整顆 IC 的功能決定于這些晶體管的特性與彼此間連結的方式。 半導體技術的演進,除了改善性能如速度、能量的消耗與可靠性外,另一重點就是降低制作成本。降低成本的方式,除了改良制作方法,包括制作流程與采用的設備外,如果能在硅芯片的單位面積內產出更多的 IC,成本也會下降。所以半導體技術的一個非常重要的發展趨勢,就是把晶體管微小化。把組件做得越小,芯片上能制造出來的 IC 數也就越多。
盡管有種種挑戰,半導體技術還是不斷地往前進步。分析其主要原因,總括來說有下列幾項。
原材料上,硅這個元素和相關的化合物性質非常好,包括物理、化學及電方面的特性。利用硅及相關材料組成的所謂金屬氧化物半導體場效晶體管,做為開關組件非常好用。此外,因為性能優異,輕、薄、短、小,加上便宜,所以應用范圍很廣,可以用來做各種控制。換言之,市場需求很大,除了各種產業都有需要外,新興的所謂 3C 產業,更是以 IC 為主角。
因為需求量大,自然吸引大量的人才與資源投入新技術與產品的研發。產業龐大,分工也越來越細。半導體產業可分成幾個次領域,每個次領域也都非常龐大,譬如 IC 設計、光罩制作、半導體制造、封裝與測試等。其它配合產業還包括半導體設備、半導體原料等,可說是一個火車頭工業。