ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳ ಆಕರ್ಷಕ ಜಗತ್ತನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಿ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಪ್ರಮುಖ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು, ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತಿರುವ ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಹರಿಸಿ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್: ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಆಧುನಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಬೆನ್ನೆಲುಬಾಗಿದೆ, ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳವರೆಗೆ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಇದು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರುವ ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ವ್ಯಾಪಾರ ವೃತ್ತಿಪರರು ಮತ್ತು ಹೂಡಿಕೆದಾರರವರೆಗೆ ಎಲ್ಲರಿಗೂ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಮಗ್ರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಆಳವಾದ ನೋಟವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಅದರ ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರಭಾವದ ಮೇಲೆ ಗಮನಹರಿಸುತ್ತದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಎಂದರೇನು?
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ, ಇವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಈ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳನ್ನು ವಾಹಕಗಳು, ನಿರೋಧಕಗಳು ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳೆಂದು ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು.
- ವಾಹಕಗಳು, ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಂತಹವು, ವಿದ್ಯುತ್ ತಮ್ಮ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಹರಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.
- ನಿರೋಧಕಗಳು, ಗಾಜು ಮತ್ತು ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹವು, ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತವೆ.
- ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮೇನಿಯಂನಂತಹವು, ವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ನಿರೋಧಕಗಳ ನಡುವಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಆದರ್ಶವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಹರಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ (ICs) ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವವುಗಳ ಮೇಲೆ.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್: ಪ್ರಮುಖ ಆಟಗಾರರು
ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si)
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಇದುವರೆಗೂ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಆಗಿದೆ. ಇದರ ಹೇರಳತೆ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಾಪಿತ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲ ವಸ್ತುವಾಗಿಸಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಸಹಜ ಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO2) ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು, ಇದು ಒಂದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ, ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು:
- ಹೇರಳತೆ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಅತಿ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ.
- ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಪ್ರೌಢವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ.
- ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನಿರೋಧಕ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO2) ಮಾಸ್‌ಫೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (MOSFETs) ಬಳಸಲಾಗುವ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ.
- ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ: ವಿಶಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಅನಾನುಕೂಲಗಳು:
- ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ: ಇತರ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸಾಧನಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
- ಪರೋಕ್ಷ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರೋಕ್ಷ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ (ಉದಾ. ಎಲ್ಇಡಿಗಳು, ಲೇಸರ್‌ಗಳು) ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಜರ್ಮೇನಿಯಂ (Ge)
ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಮೊದಲ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಅನ್ನು ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ವಿಶೇಷ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು.
ಜರ್ಮೇನಿಯಂನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು:
- ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ: ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ಜರ್ಮೇನಿಯಂನ ಅನಾನುಕೂಲಗಳು:
- ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್: ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಕೋಣೆಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೀಕೇಜ್ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
- ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ: ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.
- ಉಷ್ಣ ಅಸ್ಥಿರತೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ.
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs)
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಒಂದು ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಕೆಲವು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸಾಧನಗಳು, ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು (ಉದಾ. ಎಲ್ಇಡಿಗಳು, ಲೇಸರ್‌ಗಳು) ಮತ್ತು ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್‌ನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು:
- ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ: GaAs ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ವೇಗವಾದ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
- ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್: GaAs ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
- ಅರೆ-ನಿರೋಧಕ ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ಗಳು: GaAs ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಅರೆ-ನಿರೋಧಕವಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾರಾಸಿಟಿಕ್ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್‌ನ ಅನಾನುಕೂಲಗಳು:
- ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ: GaAs ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.
- ಕಡಿಮೆ ಹೋಲ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ: GaAs ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಹೋಲ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
- ದುರ್ಬಲ: GaAs ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಕಷ್ಟ.
- ವಿಷತ್ವ: ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಕಳವಳಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಇತರ ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಇತರ ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿವೆ:
- ಇಂಡಿಯಮ್ ಫಾಸ್ಫೈಡ್ (InP): ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN): ಹೈ-ಪವರ್ ಮತ್ತು ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ಹಾಗೂ ಎಲ್ಇಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC): ಹೈ-ಪವರ್ ಮತ್ತು ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಮರ್ಕ್ಯುರಿ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಟೆಲ್ಯುರೈಡ್ (HgCdTe): ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು: ವೇಫರ್‌ನಿಂದ ಚಿಪ್‌ವರೆಗೆ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಬಹು-ಹಂತದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಹಂತಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
ವೇಫರ್ ಸಿದ್ಧತೆ
ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಏಕ-ಹರಳಿನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಇಂಗಾಟ್ (ingot) ಅನ್ನು ಬೆಳೆಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚೋಕ್ರಾಲ್ಸ್ಕಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಅಥವಾ ಫ್ಲೋಟ್-ಝೋನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ. ನಂತರ ಇಂಗಾಟ್ ಅನ್ನು ತೆಳುವಾದ ವೇಫರ್‌ಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ನಯವಾದ ಮತ್ತು ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಫೋಟೋಲಿಥೋಗ್ರಫಿ
ಫೋಟೋಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯು ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ವೇಫರ್ ಮೇಲೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಬೆಳಕಿಗೆ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾದ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಪೇಕ್ಷಿತ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾಸ್ಕ್ ಅನ್ನು ವೇಫರ್ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್‌ನ ತೆರೆದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ (ಪಾಸಿಟಿವ್ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್) ಅಥವಾ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ (ನೆಗೆಟಿವ್ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್), ಇದು ವೇಫರ್ ಮೇಲೆ ವಿನ್ಯಾಸದ ಪದರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
ಎಚ್ಚಿಂಗ್ (Etching)
ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್‌ನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸದ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವೇಫರ್‌ನಿಂದ ವಸ್ತುವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಎಚ್ಚಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಚ್ಚಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಿವೆ: ವೆಟ್ ಎಚ್ಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡ್ರೈ ಎಚ್ಚಿಂಗ್. ವೆಟ್ ಎಚ್ಚಿಂಗ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಡ್ರೈ ಎಚ್ಚಿಂಗ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಡೋಪಿಂಗ್
ಡೋಪಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಅದರಲ್ಲಿ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಡೋಪಿಂಗ್‌ನ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳೆಂದರೆ n-ಟೈಪ್ ಡೋಪಿಂಗ್ (ಹೆಚ್ಚು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಫಾಸ್ಫರಸ್ ಅಥವಾ ಆರ್ಸೆನಿಕ್) ಮತ್ತು p-ಟೈಪ್ ಡೋಪಿಂಗ್ (ಕಡಿಮೆ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬೋರಾನ್ ಅಥವಾ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ). ಡೋಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಅಥವಾ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಡಿಪಾಸಿಷನ್
ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ ಅನ್ನು ವೇಫರ್ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳನ್ನು ಹಾಕಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ ತಂತ್ರಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
- ಕೆಮಿಕಲ್ ವೇಪರ್ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ (CVD): ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಿ, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ.
- ಫಿಸಿಕಲ್ ವೇಪರ್ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ (PVD): ಗುರಿಯಿಂದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸ್ಪಟ್ಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಮೇಲೆ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಅಟಾಮಿಕ್ ಲೇಯರ್ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ (ALD): ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಪದರದಿಂದ ಪದರವಾಗಿ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮೇಲೆ ನಿಖರವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಮೆಟಲೈಸೇಶನ್
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ವಿವಿಧ ಭಾಗಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮೆಟಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹದ ಪದರಗಳು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಥವಾ ತಾಮ್ರ, ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್
ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ನಂತರ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಸರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆಯೇ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದೋಷಪೂರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ವೇಫರ್‌ನಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಡೈಸಿಂಗ್) ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಚಿಪ್‌ಗಳಾಗಿ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಪರಿಸರದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ಪ್ರಪಂಚಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳು
ಡಯೋಡ್‌ಗಳು
ಡಯೋಡ್ ಒಂದು ಎರಡು-ಟರ್ಮಿನಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ಗಳು, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೆಗ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು
ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಒಂದು ಮೂರು-ಟರ್ಮินಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಅಥವಾ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು:
- ಬೈಪೋಲಾರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು (BJTs): BJTs ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೋಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
- ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು (FETs): FETs ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ FET ಎಂದರೆ ಮೆಟಲ್-ಆಕ್ಸೈಡ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ (MOSFET).
MOSFETಗಳು ಆಧುನಿಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಮೆಮೊರಿ ಚಿಪ್‌ಗಳವರೆಗೆ ಎಲ್ಲದರಲ್ಲೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು (ICs)
ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (IC), ಇದನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್ ಅಥವಾ ಚಿಪ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಒಂದು ಚಿಕಣಿಗೊಳಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಅನೇಕ ಘಟಕಗಳು ಒಂದೇ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್ ಮೇಲೆ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ICಗಳು ಸಣ್ಣ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಕೀರ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.
ಮೂರ್ಸ್ ಲಾ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್
1965 ರಲ್ಲಿ ಗೋರ್ಡನ್ ಮೂರ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಮೂರ್ಸ್ ಲಾ (Moore's Law), ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್ ಮೇಲಿನ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಪ್ರತಿ ಎರಡು ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಇದು ಕಳೆದ ಹಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ನಾಟಕೀಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಮೂರ್ಸ್ ಲಾವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಸವಾಲುಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
- ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು: ಅತಿ ಸಣ್ಣ ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.
- ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆ: ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಸಾಂದ್ರವಾದಂತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
- ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ: ಚಿಕ್ಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
ಈ ಸವಾಲುಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಸಂಶೋಧಕರು ಮತ್ತು ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊಸ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು
ಹೊಸ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು
ಸಂಶೋಧಕರು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಅಥವಾ ಪೂರಕವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಹೊಸ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿವೆ:
- ದ್ವಿ-ಆಯಾಮದ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು: ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮತ್ತು ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ (MoS2) ನಂತಹ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ಅನನ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅತಿ ತೆಳುವಾದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.
- ಹೈ-ಕೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳನ್ನು MOSFETಗಳಲ್ಲಿ ಲೀಕೇಜ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- III-V ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು: GaN ಮತ್ತು InP ನಂತಹ ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಮತ್ತು ಹೈ-ಪವರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.
3D ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್
3D ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್ ಎಂದರೆ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಒಂದರ ಮೇಲೊಂದರಂತೆ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳ ಅನೇಕ ಪದರಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವುದು. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕಡಿಮೆ ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಟ್ ಉದ್ದಗಳು, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂರೋಮಾರ್ಫಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್
ನ್ಯೂರೋಮಾರ್ಫಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚು ದಕ್ಷ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮಾನವ ಮೆದುಳಿನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಡೇಟಾದಿಂದ ಕಲಿಯಬಲ್ಲ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಸಾಧ್ಯವಾದ ಗಣನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸೂಪರ್‌ಪೊಸಿಷನ್ ಮತ್ತು ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ಮೆಂಟ್‌ನಂತಹ ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು ಔಷಧ ಸಂಶೋಧನೆ, ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಪ್ಟೋಗ್ರಫಿಯಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಜಾಗತಿಕ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮವು ಜಾಗತಿಕ ಉದ್ಯಮವಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಆಟಗಾರರು ನೆಲೆಸಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
- ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್: ಇಂಟೆಲ್, ಎಎಮ್‌ಡಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಲ್ಕಾಮ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿಶ್ವದ ಅನೇಕ ಪ್ರಮುಖ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕಂಪನಿಗಳಿಗೆ ನೆಲೆಯಾಗಿದೆ.
- ತೈವಾನ್: ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿದ್ದು, TSMC ಮತ್ತು UMC ನಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳು ಫೌಂಡ್ರಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ.
- ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾ: ಸ್ಯಾಮ್‌ಸಂಗ್ ಮತ್ತು ಎಸ್‌ಕೆ ಹೈನಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ನೆಲೆಯಾಗಿದೆ, ಇವು ಮೆಮೊರಿ ಚಿಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳ ಪ್ರಮುಖ ತಯಾರಕರು.
- ಚೀನಾ: ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಾಗಿದ್ದು, ದೇಶೀಯ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಹೂಡಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ.
- ಜಪಾನ್: ರೆನೆಸಾಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ತೋಷಿಬಾದಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳಿಗೆ ನೆಲೆಯಾಗಿದೆ, ಇವು ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣತಿ ಹೊಂದಿವೆ.
- ಯುರೋಪ್: ಇನ್‌ಫಿನಿಯಾನ್ ಮತ್ತು ಎನ್‌ಎಕ್ಸ್‌ಪಿಯಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳೊಂದಿಗೆ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್, ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ಭದ್ರತಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಹರಿಸುತ್ತದೆ.
ಜಾಗತಿಕ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮವು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ, ಕಂಪನಿಗಳು ಹೊಸ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು, ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸರ್ಕಾರದ ನೀತಿಗಳು, ವ್ಯಾಪಾರ ಒಪ್ಪಂದಗಳು ಮತ್ತು ಭೌಗೋಳಿಕ-ರಾಜಕೀಯ ಅಂಶಗಳು ಸಹ ಉದ್ಯಮದ ಭೂದೃಶ್ಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುವಲ್ಲಿ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಭವಿಷ್ಯ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇಗವಾದ, ಚಿಕ್ಕದಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ-ದಕ್ಷ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಸದಾ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಭವಿಷ್ಯವು ಹೀಗಿರಬಹುದು:
- ನಿರಂತರ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್: ಸಂಶೋಧಕರು ಚಿಕಣಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ತಳ್ಳುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತಾರೆ, ಚಿಕ್ಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಹೊಸ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಾರೆ.
- ಹೆಚ್ಚು ವಿಶೇಷ ಸಾಧನಗಳು: ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳು ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ, ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಆಫ್ ಥಿಂಗ್ಸ್ (IoT), ಮತ್ತು ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವಿಶೇಷವಾಗುತ್ತವೆ.
- ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕೀಕರಣ: 3D ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸುಧಾರಿತ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಸಮಗ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ರಚನೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.
- ಸುಸ್ಥಿರ ಉತ್ಪಾದನೆ: ಪರಿಸರ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪದ್ಧತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಗಮನಹರಿಸುವುದು.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಈ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಅವಕಾಶಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಭಾಯಿಸಲು ಸಿದ್ಧರಾಗಬಹುದು.
ತೀರ್ಮಾನ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಆಧುನಿಕ ಸಮಾಜದ ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ನಾವು ಹೆಚ್ಚು ಡಿಜಿಟಲ್ ಪ್ರಪಂಚದತ್ತ ಸಾಗುತ್ತಿರುವಾಗ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳ ಸಮಗ್ರ ಅವಲೋಕನವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಪ್ರಮುಖ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳು, ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಹರಿಸಿದೆ. ಈ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಓದುಗರು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಗಳು ಮತ್ತು ಸವಾಲುಗಳು ಹಾಗೂ ಜಾಗತಿಕ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಅದರ ಪ್ರಭಾವದ ಬಗ್ಗೆ ಆಳವಾದ ಮೆಚ್ಚುಗೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.