Tất cả về ngành công nghiệp bán dẫn

Sự miêu tả

Chất bán dẫn là một trong những khối xây dựng thiết yếu nhất đối với lối sống hiện đại của chúng ta. Chúng là những vật liệu được sử dụng, do cách chúng tương tác với điện, trong dòng chảy và kiểm soát dòng điện. Chất bán dẫn được sử dụng trong các thiết bị bán dẫn để kiểm soát dòng điện và một phần của mọi thiết bị điện được sử dụng trên thế giới ngày nay. Các thiết bị này, chủ yếu là bóng bán dẫn, đã thay thế công nghệ ống chân không trong các phương tiện chính để điều khiển dòng điện trong các mạch điện. Họ đã tăng mạnh hiệu quả của quá trình này trong nhiều thập kỷ qua và các bóng bán dẫn ngày càng nhỏ hơn, cho phép các thiết bị mà chúng được sử dụng cũng bị giảm kích thước. Vì những thành công và tính phổ quát của công nghệ này, ngành công nghiệp đã trải qua một trong những giai đoạn tăng trưởng đáng chú ý nhất của bất kỳ sản phẩm nào trong lịch sử. Ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu hiện có hơn 300 tỷ USD và là một trong những ngành công nghệ quan trọng nhất trên hành tinh.

Vị trí

Hoa Kỳ mang lại hơn một nửa sản lượng chất bán dẫn của thế giới. Thung lũng Silicon, trung tâm công nghệ lớn nhất ở Mỹ, được đặt tên cho nguyên tố là một trong những chất phổ biến nhất trong chất bán dẫn. Đây là một minh chứng cho việc sử dụng chất bán dẫn và bóng bán dẫn quan trọng như thế nào trong sự phát triển của việc sử dụng công nghệ tại Hoa Kỳ. Trong khi Thung lũng Silicon rộng hơn là một trung tâm công nghệ, toàn bang California chứa đựng phần lớn năng lực sản xuất chất bán dẫn của đất nước. Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia thống trị khác trên thế giới về sản xuất chất bán dẫn. Nhu cầu về chất bán dẫn được thúc đẩy bởi mong muốn của người tiêu dùng để mua tất cả các hình thức điện tử hiện đại. Chất bán dẫn được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện tử, từ máy tính và ô tô đến điện thoại và hệ thống chiếu sáng. Điều này có nghĩa là bất kể thiết bị có thể bị lỗi mốt trong một thời điểm nhất định, xu hướng chung về tiến bộ công nghệ và nhu cầu kết quả vẫn tiếp tục thúc đẩy việc bán sản phẩm của ngành công nghiệp này. Sự tăng trưởng trong việc sử dụng công nghệ ở các nước đang phát triển là một trong những xu hướng chính liên quan đến việc mở rộng liên tục của ngành công nghiệp bán dẫn. Trong khi châu Mỹ có truyền thống là điểm đến thống trị của hàng hóa công nghệ, và do đó, các thiết bị bán dẫn, châu Á hiện là thị trường lớn nhất thế giới trong lĩnh vực này.

Quá trình

Nghiên cứu và phát triển (R & D) chiếm một phần cao bất thường của ngành công nghiệp bán dẫn so với các ngành khác. Sự thay đổi nhanh chóng trong ngành đòi hỏi các công ty trong đó phải tích cực theo đuổi các công nghệ hiệu quả hơn và cam kết phần lớn ngân sách của họ cho R & D. Những tiến bộ trong ngành này chịu trách nhiệm cho một phần đáng kể của cả hiệu quả công nghệ và kinh tế đã đạt được trong Cách mạng Thông tin. Do bản chất của chúng, bất kỳ lời giải thích nào về việc sản xuất thực tế các thiết bị bán dẫn có xu hướng kỹ thuật cao. Về cơ bản, các quá trình hóa học sử dụng các vật liệu bán dẫn, như silicon, để tạo ra các thiết bị bán dẫn riêng lẻ, như bóng bán dẫn hoặc các mạch lớn hơn, chẳng hạn như bộ xử lý máy tính. Sau đó chúng được bán cho các nhà sản xuất sử dụng các thành phần này để phát triển các công nghệ tiêu dùng cá nhân của họ, như máy tính cá nhân và điện thoại thông minh.

Lịch sử

Transitor, thiết bị bán dẫn thực sự đầu tiên, được phát minh vào năm 1948 tại Phòng thí nghiệm Bell. Ngành công nghiệp bán dẫn thương mại bắt đầu một cách nghiêm túc vào đầu những năm 1960 và lần đầu tiên vượt qua doanh thu 1 tỷ USD vào năm 1964. Năm 1965, Gordon Moore, một nhà nghiên cứu bán dẫn và đồng sáng lập của Tập đoàn Intel, thiết bị bán dẫn lớn nhất thế giới nhà sản xuất, đã phát triển một lý thuyết đột phá. Ông nổi tiếng dự đoán rằng sự phát triển trong công nghệ bán dẫn sẽ cho phép các nhà sản xuất tăng gấp đôi số lượng bóng bán dẫn mà họ đưa vào mỗi mạch điện mỗi năm. Hiệu quả của việc này là họ sẽ tăng mạnh tốc độ và chức năng của từng bộ xử lý. Trong khi Moore sau đó sửa đổi dự báo này, nó đã chứng tỏ là một cái nhìn sâu sắc chính xác đáng chú ý về tốc độ tăng trưởng đáng chú ý sẽ được nhìn thấy trong ngành công nghiệp này. Bộ xử lý, một dạng mạch điện tích hợp, chỉ có thể chứa 2.300 bóng bán dẫn vào năm 1971. Đến năm 1982, bộ xử lý có khả năng chứa 134 nghìn bóng bán dẫn. Năm 2004, con số đó đã tăng lên 592 triệu bóng bán dẫn riêng lẻ. Những sự gia tăng này đã có tác động rất lớn đến hiệu quả của điện toán hiện đại và nói chung, nói chung, công nghệ nói chung. Đằng sau những xu hướng này, ngành công nghiệp bán dẫn, đầu tiên ở Hoa Kỳ và sau đó trên toàn cầu, đã có một vai trò to lớn trong cách chúng ta có thể sử dụng và tương tác với công nghệ. Khi sự phụ thuộc của chúng ta vào công nghệ phát triển, thì sự phụ thuộc của chúng ta vào ngành công nghiệp bán dẫn cũng vậy.

Quy định

Thường được coi là thước đo về khả năng công nghệ của một quốc gia và một lĩnh vực quan trọng chiến lược, mỗi ngành sản xuất chất bán dẫn trong nước của mỗi quốc gia thường có trọng lượng lớn trong việc vận động chính phủ liên bang của họ. Đôi khi, những người tham gia trong ngành đã ủng hộ các chính sách theo đuổi chủ nghĩa bảo hộ thương mại và bảo vệ chống lại việc bán phá giá các sản phẩm của nước ngoài, trong đó hàng hóa được bán ra quốc tế với giá rất thấp nhằm phá vỡ các đối thủ nước ngoài. Khả năng của ngành công nghiệp này vận động hiệu quả các chính phủ khác nhau là bằng chứng rõ ràng hơn về việc sản xuất thiết bị bán dẫn quan trọng như thế nào, cả trong các quốc gia riêng lẻ mà họ được sản xuất và quốc tế là xuất khẩu.