Viss par pusvadītāju rūpniecību

Apraksts

Pusvadītāji ir viens no būtiskākajiem mūsu modernā dzīvesveida elementiem. Tie ir materiāli, kas tiek izmantoti sakarā ar to, kā tie mijiedarbojas ar elektrību, elektrisko strāvu plūsmā un kontrolē. Pusvadītāji tiek izmantoti pusvadītāju ierīcēs, lai kontrolētu elektroenerģijas plūsmu, un būtībā katra elektriskās ierīces daļa, ko izmanto pasaulē. Šīs ierīces, galvenokārt tranzistori, ir aizstājušas vakuuma cauruļu tehnoloģiju primārajos veidos, kā manipulēt ar elektroenerģijas plūsmu elektriskās ķēdēs. Pēdējo desmitgažu laikā viņi ir ievērojami palielinājuši šī procesa efektivitāti, un tranzistori ir guvuši arvien mazāku apjomu, ļaujot arī samazināt ierīces, kuras tiek izmantotas. Šīs tehnoloģijas panākumu un universāluma dēļ šī nozare ir piedzīvojusi vienu no ievērojamākajiem vēstures perioda izaugsmes periodiem. Globālā pusvadītāju rūpniecība tagad ir vairāk nekā 300 miljardu ASV dolāru, un tā ir viena no svarīgākajām tehnoloģiskajām nozarēm pasaulē.

Atrašanās vieta

Amerikas Savienotās Valstis ražo vairāk nekā pusi no pasaules pusvadītāju ražošanas. Silīcija ieleja, lielākais tehnoloģiju centrs ASV, ir nosaukta par elementu, kas ir viens no visbiežāk pusvadītājiem. Tas liecina par to, cik svarīga ir pusvadītāju un tranzistoru izmantošana tehnoloģiju izmantošanā Amerikas Savienotajās Valstīs. Lai gan Silīcija ieleja plašāk ir tehnoloģiskais centrs, Kalifornijas valsts kopumā satur lielāko daļu valsts pusvadītāju ražošanas jaudu. Japāna un Dienvidkoreja ir pārējās divas dominējošās valstis pusvadītāju ražošanā. Pusvadītāju pieprasījumu nosaka patērētāju vēlme iegādāties visas mūsdienu elektronikas formas. Pusvadītāji tiek izmantoti galvenokārt elektronikā, no datoriem un automašīnām līdz telefoniem un apgaismojuma sistēmām. Tas nozīmē, ka neatkarīgi no tā, vai konkrētā laikā ierīce var būt vai nav modē, vispārējā tehnoloģiju attīstības tendence un no tā izrietošais pieprasījums turpina veicināt šīs nozares produktu pārdošanu. Tehnoloģiju izmantošanas pieaugums jaunattīstības valstīs ir viena no galvenajām tendencēm, kas attiecas uz pusvadītāju nozares nepārtraukto paplašināšanos. Lai gan Amerika tradicionāli ir bijusi tehnoloģisko preču un līdz ar to pusvadītāju ierīču dominējošais galamērķis, Āzija šobrīd ir lielākais pasaules tirgus šajā jomā.

Process

Pētniecība un attīstība (P&A) ir neparasti augsta pusvadītāju nozares daļa salīdzinājumā ar citām nozarēm. Nozares straujās pārmaiņas prasa, lai uzņēmumiem, kas tajā darbojas, būtu aktīvi jāīsteno efektīvākas tehnoloģijas un jāpiešķir liela daļa savu budžetu P&A. Šīs nozares sasniegumi ir saistīti ar ievērojamu daļu no tehnoloģiskās un ekonomiskās efektivitātes, kas sasniegta informācijas revolūcijas laikā. Sakarā ar to raksturu, jebkurš skaidrojums par pusvadītāju ierīču faktisko ražošanu ir ļoti tehnisks. Pamatā ķīmiskie procesi izmanto pusvadītāju materiālus, piemēram, silīciju, lai izveidotu atsevišķas pusvadītāju ierīces, piemēram, tranzistorus vai lielākas shēmas, piemēram, datoru procesorus. Pēc tam tos pārdod ražotājiem, kas izmanto šīs sastāvdaļas savu individuālo patērētāju tehnoloģiju, piemēram, personālo datoru un viedtālruņu, attīstībā.

Vēsture

Pirmo īsto pusvadītāju ierīci tranzistors tika izgudrots 1948. gadā Bell Laboratories. Komerciālā pusvadītāju rūpniecība sāka nopietni 1960. gadu sākumā un pirmo reizi 1964. gadā pārsniedza USD 1 miljardu ASV dolāru gadā. 1965. gadā Gordon Moore, pusvadītāju pētnieks un Intel Corporation, pasaules lielākās pusvadītāju ierīces, līdzdibinātājs ražotājs, izstrādāja revolucionāru teoriju. Viņš slaveni prognozēja, ka pusvadītāju tehnoloģijas attīstība ļaus ražotājiem katru gadu divkāršot to tranzistoru skaitu, kurus tie iekļāvuši elektriskajā ķēdē. Tā rezultātā tie ievērojami palielinātu katra procesora ātrumu un funkcionalitāti. Kaut arī Moore vēlāk šo prognozi grozīja, tas izrādījās ļoti precīzs ieskats ievērojamās izaugsmes tempās, kas būtu redzamas šajā nozarē. Procesori, kas ir integrētu elektrisko ķēžu forma, 1971. gadā varēja turēt tikai 2300 tranzistorus. Līdz 1982. gadam pārstrādātāji varēja saturēt 134 tūkstošus tranzistoru. 2004. gadā šis skaits pieauga līdz 592 miljoniem atsevišķu tranzistoru. Šiem palielinājumiem ir bijusi milzīga ietekme uz mūsdienu skaitļošanas efektivitāti un, kopumā, uz tehnoloģiju kopumā. Aiz šīm tendencēm pusvadītāju rūpniecība, pirmkārt, Amerikas Savienotajās Valstīs un vēlāk pasaulē, ir bijusi milzīga loma, lai mēs varētu izmantot un sadarboties ar tehnoloģiju. Pieaugot mūsu paļaušanās uz tehnoloģiju, tā būs atkarīga no pusvadītāju nozares.

Noteikumi

Bieži tiek uzskatīts par valsts tehnoloģiskās spējas stāvokli un stratēģiski svarīgu nozari, un katras attiecīgās valsts vietējās pusvadītāju nozares bieži vien ir daudz svarīgas attiecībā uz lobēšanu savas federālās valdības. Nozares dalībnieki dažkārt ir aizstāvējuši politiku, kas veicina tirdzniecības protekcionismu, un aizsargā pret ārvalstu "dempingu", kur preces tika pārdotas starptautiski par ļoti zemām cenām, cenšoties traucēt ārvalstu konkurentiem. Šīs nozares spēja efektīvi lobēt dažādas valdības ir vēl viens pierādījums tam, cik svarīga ir pusvadītāju ierīču ražošana gan atsevišķās valstīs, gan starptautiskā mērogā kā eksports.