Kõik pooljuhtide tööstusest

Kirjeldus

Pooljuhid on meie kaasaegse eluviisi kõige olulisemad ehituskivid. Need on materjalid, mida kasutatakse, kuna nad suhtlevad elektriga, voolu ja elektrivoolu juhtimisel. Pooljuhte kasutatakse pooljuhtseadmetes elektrivoolu juhtimiseks ja põhiliselt iga tänapäeval maailmas kasutatava elektriseadme osaks. Need seadmed, peamiselt transistorid, on asendanud vaakumtoru tehnoloogia peamiste vahenditega elektrivoolu voolu juhtimiseks. Nad on viimaste aastakümnete jooksul selle protsessi tõhusust järsult suurendanud ning transistorid on üha väiksemad, võimaldades ka nende seadmete suurust vähendada. Selle tehnoloogia enda saavutuste ja universaalsuse tõttu on tööstus läbinud ühe ajaloos oleva toote ühe märkimisväärsema kasvuaja. Ülemaailmne pooljuhtide tööstus on nüüd üle 300 miljardi USA dollari ja see on üks tähtsamaid tehnoloogiavaldkondi planeedil.

Asukoht

Ameerika Ühendriigid toodavad üle poole maailma pooljuhtide tootmisest. Ameerika Ühendriikide suurim tehnoloogiakeskus Silicon Valley nimetatakse elemendiks, mis on pooljuhtide seas kõige levinum. See näitab, kui tähtis on pooljuhtide ja transistorite kasutamine tehnoloogia kasutamisel Ameerika Ühendriikides. Kuigi Silicon Valley on laiemalt tehnoloogiline keskus, sisaldab kogu California osariik enamiku riigi pooljuhtide tootmisvõimsusest. Jaapan ja Lõuna-Korea on kaks ülejäänud domineerivat riiki maailmas pooljuhtide tootmise osas. Nõudlus pooljuhtide järele on tingitud tarbijate soovist osta kõiki kaasaegse elektroonika vorme. Pooljuhte kasutatakse põhiliselt kogu elektroonikas, arvutitest ja autodest kuni telefoni ja valgustussüsteemideni. See tähendab, et olenemata sellest, kas seade võib teatud aja jooksul moodsalt olla või sellest välja jääda, jätkab tehnoloogilise arengu üldine suundumus ja sellest tulenev nõudlus selle tööstusharu toodete müüki. Tehnoloogia kasutamise kasv arengumaades on üks peamisi suundumusi, mis on seotud pooljuhtide tööstuse jätkuva laienemisega. Kuigi Ameerikas on traditsiooniliselt olnud tehnoloogiliste kaupade ja seega pooljuhtseadmete domineerivaks sihtkohaks, on Aasia nüüdseks maailma suurim turg selles areenil.

Protsess

Teadus- ja arendustegevus (R&D) kujutab endast pooljuhtide tööstuse ebatavaliselt kõrget osa teiste sektoritega võrreldes. Tööstuse kiire tempo muutumine nõuab, et seal asuvad ettevõtted tegeleksid tõhusamate tehnoloogiatega ja paneksid suure osa oma eelarvest teadus- ja arendustegevusse. Selle tööstusharu edusammud põhjustavad olulise osa nii tehnoloogilise kui ka majandusliku tõhususe saavutamisest, mis on saavutatud teabe revolutsiooni ajal. Oma olemuse tõttu kipub pooljuhtseadmete tegeliku tootmise selgitus olema väga tehniline. Põhimõtteliselt kasutavad keemilised protsessid pooljuhtmaterjale, nagu räni, kas üksikute pooljuhtide, näiteks transistorite või suuremate ahelate, nagu arvutiprotsessorid, loomiseks. Seejärel müüakse neid tootjatele, kes kasutavad neid komponente oma individuaalsete tarbijate tehnoloogiate, näiteks personaalarvutite ja nutitelefonide arendamisel.

Ajalugu

Esimene tõeline pooljuhtseade, transistor, leiutati 1948. aastal Bell Laboratories'is. Kaubanduslik pooljuhtide tööstus algas tõsiselt 1960. aastate alguses ja ületas esimest korda 1964. aastal 1 miljardi USA dollari suuruse aastase tulu. 1965. aastal oli maailma suurima pooljuhtseadme Intel Corporationi pooljuhtide uurija ja kaasasutaja Gordon Moore. tootja, töötas välja murrangulise teooria. Ta ennustas suurepäraselt, et pooljuhttehnoloogia areng võimaldab tootjatel igal aastal kahekordistada transistorite arvu, mida nad iga elektriahela kohta lisasid. Selle tulemusena suureneksid nad oluliselt iga protsessori kiirust ja funktsionaalsust. Kui Moore hiljem seda prognoosi muutis, osutus see märkimisväärselt täpse ülevaate selle sektori märkimisväärsetest kasvumääradest. Töötlejad, mis on integreeritud elektriskeemide vorm, suutsid 1971. aastal hoida ainult 2300 transistorit. 1982. aastaks olid protsessorid võimelised sisaldama 134 tuhat transistorit. 2004. aastal oli see arv kasvanud 592 miljoni üksiku transistorini. Need tõusud on avaldanud tohutut mõju kaasaegse andmetöötluse ja üldisemalt tehnoloogia kui terviku tõhususele. Nende suundumuste taga on pooljuhtide tööstusel, esmakordselt Ameerika Ühendriikides ja hiljem kogu maailmas, olnud suur roll selles, kuidas me suudame tehnoloogiat kasutada ja suhelda. Kuna meie sõltuvus tehnoloogiast kasvab, siis ka meie sõltuvus pooljuhtide tööstusest.

Määrused

Sageli peetakse seda riigi tehnoloogilise võimekuse ja strateegiliselt olulise sektori mõõturiks, iga tootva riigi kodumaine pooljuhtide tööstus on sageli oma föderaalvalitsuste lobitöö osas palju kaalunud. Tööstuses osalejad on mõnikord toetanud kaubanduse protektsionismi järgivaid poliitikaid ja kaitsemeetmeid välismaiste toodete „dumpingu” vastu, kus kaupu müüdi rahvusvaheliselt väga madalate hindadega, et katkestada väliskonkurendid. Selle tööstusharu võime tõhusalt lobitleda erinevaid valitsusi on veel üks tõend selle kohta, kui oluline on pooljuhtiseadmete tootmine nii üksikute riikide sees kui ka rahvusvaheliselt eksport.