மின்னணுப் பொருட்கள்: குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம்

குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம் நவீன மின்னணுவியலின் முதுகெலும்பாக உள்ளது, ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் கணினிகள் முதல் மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் தானியங்கி அமைப்புகள் வரை அனைத்திற்கும் அடிப்படையாக உள்ளது. குறைக்கடத்தி புனைவில் ஈடுபட்டுள்ள பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்வது, பொறியாளர்கள் மற்றும் விஞ்ஞானிகள் முதல் வணிக வல்லுநர்கள் மற்றும் முதலீட்டாளர்கள் வரை மின்னணுத் துறையில் ஈடுபட்டுள்ள எவருக்கும் முக்கியமானது. இந்த விரிவான வழிகாட்டி மின்னணுப் பொருட்கள், குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம் மற்றும் அதன் உலகளாவிய தாக்கம் ஆகியவற்றில் ஆழமான பார்வையை வழங்குகிறது.

மின்னணுப் பொருட்கள் என்றால் என்ன?

மின்னணுப் பொருட்கள் என்பவை அவற்றின் மின் பண்புகளால் மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்த ஏற்றவையாக இருக்கும் பொருட்களாகும். இந்தப் பொருட்களை கடத்திகள், மின்காப்பிகள் மற்றும் குறைக்கடத்திகள் என பரவலாக வகைப்படுத்தலாம்.

• கடத்திகள், தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் போன்றவை, மின்சாரத்தை எளிதில் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கின்றன.
• மின்காப்பிகள், கண்ணாடி மற்றும் பீங்கான் போன்றவை, மின்சாரத்தின் ஓட்டத்தை எதிர்க்கின்றன.
• குறைக்கடத்திகள், சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் போன்றவை, கடத்திகள் மற்றும் மின்காப்பிகளுக்கு இடையில் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன. அவற்றின் கடத்துத்திறனை வெளிப்புற காரணிகளால் கட்டுப்படுத்த முடியும், இது டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் பிற மின்னணு கூறுகளை உருவாக்க அவற்றை சிறந்ததாக்குகிறது.

இந்த வழிகாட்டி முதன்மையாக குறைக்கடத்திகள், குறிப்பாக ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICs) புனைவில் பயன்படுத்தப்படுபவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது.

குறைக்கடத்தி பொருட்கள்: முக்கியப் பங்களிப்பாளர்கள்

சிலிக்கான் (Si)

சிலிக்கான் இதுவரை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்தி பொருளாகும். அதன் மிகுதி, ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலை மற்றும் நன்கு நிறுவப்பட்ட புனைவு செயல்முறைகள் ஆகியவை அதை மின்னணுத் துறையில் ஆதிக்கம் செலுத்தும் பொருளாக ஆக்கியுள்ளன. சிலிக்கானின் ஒரு சிறந்த மின்காப்பியான அதன் இயல்பான ஆக்சைடை (SiO2) உருவாக்கும் திறன் ஒரு பெரிய நன்மையாகும்.

சிலிக்கானின் நன்மைகள்:

• மிகுதி: சிலிக்கான் பூமியின் மேலோட்டத்தில் இரண்டாவது மிக அதிகமான தனிமம் ஆகும்.
• செலவு குறைந்தவை: சிலிக்கான் செயலாக்க தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடைந்தது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் மலிவானது.
• சிறந்த மின்காப்பி: சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO2) மாஸ்ஃபெட்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உயர்தர மின்காப்பி ஆகும்.
• வெப்ப நிலைத்தன்மை: வழக்கமான இயக்க வெப்பநிலைகளில் நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மை.

சிலிக்கானின் தீமைகள்:

• குறைந்த எலக்ட்ரான் இயக்கம்: மற்ற குறைக்கடத்திகளுடன் ஒப்பிடும்போது, சிலிக்கான் குறைந்த எலக்ட்ரான் இயக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது சாதனங்களின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
• மறைமுக பட்டை இடைவெளி: சிலிக்கான் ஒரு மறைமுக பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒளியியல் மின்னணுவியல் பயன்பாடுகளுக்கு (எ.கா., LEDகள், லேசர்கள்) குறைந்த திறனுள்ளதாக ஆக்குகிறது.

ஜெர்மானியம் (Ge)

ஜெர்மானியம் டிரான்சிஸ்டர்களில் பயன்படுத்தப்பட்ட முதல் குறைக்கடத்தி பொருட்களில் ஒன்றாகும், ஆனால் அதன் குறைந்த பட்டை இடைவெளி மற்றும் வெப்பநிலைக்கு அதிக உணர்திறன் காரணமாக அது பெரும்பாலும் சிலிக்கானால் மாற்றப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், ஜெர்மானியம் இன்னும் சில சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது உயர் அதிர்வெண் சாதனங்கள் மற்றும் அகச்சிவப்பு கண்டறிகருவிகள்.

ஜெர்மானியத்தின் நன்மைகள்:

• அதிக எலக்ட்ரான் மற்றும் துளை இயக்கம்: ஜெர்மானியம் சிலிக்கானை விட அதிக எலக்ட்ரான் மற்றும் துளை இயக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது அதிவேக சாதனங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

ஜெர்மானியத்தின் தீமைகள்:

• குறைந்த பட்டை இடைவெளி: ஜெர்மானியம் சிலிக்கானை விட குறைந்த பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது, இது அறை வெப்பநிலையில் அதிக கசிவு மின்னோட்டத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.
• அதிக செலவு: ஜெர்மானியம் சிலிக்கானை விட விலை உயர்ந்தது.
• வெப்ப நிலையற்ற தன்மை: அதிக வெப்பநிலையில் சிலிக்கானை விட குறைவான நிலைத்தன்மை கொண்டது.

கேலியம் ஆர்சனைடு (GaAs)

கேலியம் ஆர்சனைடு என்பது ஒரு கூட்டு குறைக்கடத்தி ஆகும், இது சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடும்போது சில பயன்பாடுகளில் சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது. இது சிலிக்கானை விட அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் நேரடி பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது, இது உயர் அதிர்வெண் சாதனங்கள், ஒளியியல் மின்னணுவியல் சாதனங்கள் (எ.கா., LEDகள், லேசர்கள்) மற்றும் சோலார் செல்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

கேலியம் ஆர்சனைடின் நன்மைகள்:

• உயர் எலக்ட்ரான் இயக்கம்: GaAs சிலிக்கானை விட கணிசமாக அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது வேகமான சாதனங்களை செயல்படுத்துகிறது.
• நேரடி பட்டை இடைவெளி: GaAs ஒரு நேரடி பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒளியியல் மின்னணுவியல் பயன்பாடுகளுக்கு திறமையானதாக அமைகிறது.
• பாதி-மின்காப்பு அடி மூலக்கூறுகள்: GaAs அடி மூலக்கூறுகளை பாதி-மின்காப்பாக உருவாக்கலாம், இது உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளில் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவைக் குறைக்கிறது.

கேலியம் ஆர்சனைடின் தீமைகள்:

• அதிக செலவு: GaAs சிலிக்கானை விட விலை உயர்ந்தது.
• குறைந்த துளை இயக்கம்: GaAs சிலிக்கானை விட குறைந்த துளை இயக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது.
• உடையக்கூடியது: GaAs சிலிக்கானை விட உடையக்கூடியது மற்றும் செயலாக்க கடினமானது.
• நச்சுத்தன்மை: ஆர்சனிக் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது, இது சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்பு கவலைகளை எழுப்புகிறது.

பிற கூட்டு குறைக்கடத்திகள்

கேலியம் ஆர்சனைடு தவிர, பிற கூட்டு குறைக்கடத்திகள் சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றில் அடங்குவன:

• இண்டியம் பாஸ்பைடு (InP): அதிவேக ஒளியியல் மின்னணுவியல் சாதனங்கள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• கேலியம் நைட்ரைடு (GaN): உயர்-சக்தி மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சாதனங்களிலும், LEDகள் மற்றும் லேசர்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC): உயர்-சக்தி மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• மெர்குரி காட்மியம் டெல்லூரைடு (HgCdTe): அகச்சிவப்பு கண்டறிகருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குறைக்கடத்தி புனைவு செயல்முறைகள்: வேஃபரிலிருந்து சிப் வரை

குறைக்கடத்தி புனைவு என்பது ஒரு சிக்கலான மற்றும் பல-படி செயல்முறையாகும், இது ஒரு குறைக்கடத்தி வேஃபரை ஒரு செயல்பாட்டு ஒருங்கிணைந்த சுற்றாக மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது. முக்கிய படிகள் பின்வருமாறு:

வேஃபர் தயாரிப்பு

இந்த செயல்முறை ஒரு ஒற்றை-படிக குறைக்கடத்தி இங்காட் வளர்ச்சியுடன் தொடங்குகிறது, பொதுவாக சோக்ரால்ஸ்கி செயல்முறை அல்லது மிதவை-மண்டல செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி. பின்னர் இங்காட் மெல்லிய வேஃபர்களாக வெட்டப்படுகிறது, அவை மென்மையான மற்றும் குறைபாடற்ற மேற்பரப்பை உருவாக்க மெருகூட்டப்படுகின்றன.

ஒளி அச்சுக்கலை

ஒளி அச்சுக்கலை என்பது ஒரு முக்கியமான படியாகும், இதில் வடிவங்கள் வேஃபரின் மீது மாற்றப்படுகின்றன. வேஃபர் ஒளிக்கு உணர்திறன் கொண்ட ஒரு ஒளித்தடுப்பான் பொருளால் பூசப்படுகிறது. விரும்பிய வடிவத்தைக் கொண்ட ஒரு முகமூடி வேஃபரின் மேல் வைக்கப்படுகிறது, மற்றும் வேஃபர் புற ஊதா ஒளிக்கு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஒளித்தடுப்பானின் வெளிப்படுத்தப்பட்ட பகுதிகள் அகற்றப்படுகின்றன (நேர்மறை ஒளித்தடுப்பான்) அல்லது அப்படியே இருக்கின்றன (எதிர்மறை ஒளித்தடுப்பான்), இது வேஃபரில் ஒரு வடிவ அடுக்கை உருவாக்குகிறது.

அரித்தல்

ஒளித்தடுப்பானால் பாதுகாக்கப்படாத பகுதிகளில் இருந்து வேஃபரிலிருந்து பொருளை அகற்ற அரித்தல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அரித்தலில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: ஈர அரித்தல் மற்றும் உலர் அரித்தல். ஈர அரித்தல் வேதிப்பொருட்களைப் பயன்படுத்தி பொருளை நீக்குகிறது, அதே சமயம் உலர் அரித்தல் பிளாஸ்மாவைப் பயன்படுத்தி பொருளை நீக்குகிறது.

மாசூட்டுதல் (Doping)

மாசூட்டுதல் என்பது அதன் மின் கடத்துத்திறனை மாற்றுவதற்காக குறைக்கடத்தி பொருளில் அசுத்தங்களை அறிமுகப்படுத்தும் செயல்முறையாகும். மாசூட்டுதலின் இரண்டு முக்கிய வகைகள் n-வகை மாசூட்டுதல் (அதிக இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட தனிமங்களை அறிமுகப்படுத்துதல், பாஸ்பரஸ் அல்லது ஆர்சனிக் போன்றவை) மற்றும் p-வகை மாசூட்டுதல் (குறைந்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட தனிமங்களை அறிமுகப்படுத்துதல், போரான் அல்லது கேலியம் போன்றவை). மாசூட்டுதல் பொதுவாக அயனி பொருத்துதல் அல்லது பரவல் மூலம் அடையப்படுகிறது.

மெல்லிய படலப் படிவு

மெல்லிய படலப் படிவு என்பது வேஃபரின் மீது பல்வேறு பொருட்களின் மெல்லிய அடுக்குகளைப் படியவைக்கப் பயன்படுகிறது. பொதுவான படிவு நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

• இரசாயன ஆவிப் படிவு (CVD): வேஃபர் மேற்பரப்பில் ஒரு இரசாயன வினை ஏற்பட்டு, ஒரு மெல்லிய படலம் படியவைக்கப்படுகிறது.
• இயற்பியல் ஆவிப் படிவு (PVD): ஒரு இலக்கிலிருந்து பொருள் ஆவியாக்கப்பட்டு அல்லது சிதறடிக்கப்பட்டு வேஃபரின் மீது படியவைக்கப்படுகிறது.
• அணு அடுக்கு படிவு (ALD): ஒரு மெல்லிய படலம் அடுக்கடுக்காகப் படியவைக்கப்படுகிறது, இது படலத்தின் தடிமன் மற்றும் கலவையின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது.

உலோகமாக்கல்

உலோகமாக்கல் என்பது சுற்றின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையில் மின் இணைப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. உலோக அடுக்குகள், பொதுவாக அலுமினியம் அல்லது தாமிரம், படியவைக்கப்பட்டு இணைப்புகளை உருவாக்க வடிவமைக்கப்படுகின்றன.

சோதனை மற்றும் பேக்கேஜிங்

புனைவுக்குப் பிறகு, சுற்றுகள் சரியாக செயல்படுகின்றனவா என்பதை உறுதிப்படுத்த வேஃபர்கள் சோதிக்கப்படுகின்றன. குறைபாடுள்ள சுற்றுகள் நிராகரிக்கப்படுகின்றன. பின்னர் செயல்பாட்டு சுற்றுகள் வேஃபரிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு (துண்டாக்குதல்) தனிப்பட்ட சிப்களாக தொகுக்கப்படுகின்றன. பேக்கேஜிங் சிப்பை சுற்றுச்சூழலில் இருந்து பாதுகாக்கிறது மற்றும் வெளி உலகிற்கு மின் இணைப்புகளை வழங்குகிறது.

முக்கிய குறைக்கடத்தி சாதனங்கள்

டையோட்கள்

ஒரு டையோடு என்பது இரண்டு முனையங்களைக் கொண்ட ஒரு மின்னணு கூறு ஆகும், இது முதன்மையாக ஒரு திசையில் மின்னோட்டத்தைக் கடத்துகிறது. டையோட்கள் திருத்திகள், மின்னழுத்த சீராக்கிகள் மற்றும் சுவிட்சுகள் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

டிரான்சிஸ்டர்கள்

ஒரு டிரான்சிஸ்டர் என்பது மூன்று முனையங்களைக் கொண்ட ஒரு மின்னணு கூறு ஆகும், இது ஒரு சுவிட்ச் அல்லது பெருக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இரண்டு முக்கிய வகை டிரான்சிஸ்டர்கள்:

• இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர்கள் (BJTs): BJTs எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் இரண்டையும் பயன்படுத்தி மின்னோட்டத்தைக் கடத்துகின்றன.
• புல-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FETs): FETs ஒரு மின்புலத்தைப் பயன்படுத்தி மின்னோட்ட ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. மிகவும் பொதுவான வகை FET, மெட்டல்-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி புல-விளைவு டிரான்சிஸ்டர் (MOSFET) ஆகும்.

MOSFETகள் நவீன டிஜிட்டல் சுற்றுகளின் முக்கிய உழைப்பாளர்களாகும். அவை நுண்செயலிகள் முதல் நினைவக சிப்கள் வரை அனைத்திலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICs)

ஒரு ஒருங்கிணைந்த சுற்று (IC), மைக்ரோசிப் அல்லது சிப் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு சிறிய மின்னணு சுற்று ஆகும், இது டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோட்கள், மின்தடையங்கள் மற்றும் மின்தேக்கிகள் போன்ற பல கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, இவை அனைத்தும் ஒரு குறைக்கடத்தி அடி மூலக்கூறில் புனையப்பட்டுள்ளன. ICகள் ஒரு சிறிய வடிவத்தில் சிக்கலான மின்னணு அமைப்புகளை உருவாக்க அனுமதிக்கின்றன.

மூரின் விதி மற்றும் அளவிடுதல்

1965 இல் கோர்டன் மூரால் முன்மொழியப்பட்ட மூரின் விதி, ஒரு மைக்ரோசிப்பில் உள்ள டிரான்சிஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை தோராயமாக ஒவ்வொரு இரண்டு வருடங்களுக்கும் இரட்டிப்பாகிறது என்று கூறுகிறது. இது கடந்த பல தசாப்தங்களாக மின்னணு சாதனங்களின் செயல்திறன் மற்றும் திறன்களில் வியத்தகு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுத்துள்ளது. இருப்பினும், டிரான்சிஸ்டர்கள் சிறியதாகவும் சிறியதாகவும் மாறும்போது, மூரின் விதியைப் பராமரிப்பது பெருகிய முறையில் கடினமாகிறது. சவால்களில் அடங்குவன:

• குவாண்டம் விளைவுகள்: மிகச் சிறிய பரிமாணங்களில், குவாண்டம் விளைவுகள் குறிப்பிடத்தக்கவையாகி, சாதனத்தின் செயல்திறனைப் பாதிக்கலாம்.
• சக்தி சிதறல்: டிரான்சிஸ்டர்கள் அடர்த்தியாக மாறும்போது, சக்தி சிதறல் அதிகரிக்கிறது, இது அதிக வெப்பம் தொடர்பான சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கிறது.
• புனைவு சிக்கலானது: சிறிய டிரான்சிஸ்டர்களைப் புனைவதற்கு மிகவும் சிக்கலான மற்றும் விலையுயர்ந்த உற்பத்தி செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன.

இந்த சவால்கள் இருந்தபோதிலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் பொறியாளர்கள் தொடர்ந்து புதிய பொருட்கள் மற்றும் புனைவு நுட்பங்களை உருவாக்கி, டிரான்சிஸ்டர் அளவுகளைக் குறைத்து, சாதனத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றனர்.

குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தில் வளர்ந்து வரும் போக்குகள்

புதிய பொருட்கள்

குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் சிலிக்கானை மாற்ற அல்லது நிரப்ப ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய பொருட்களை ஆராய்ந்து வருகின்றனர். இவற்றில் அடங்குவன:

• இரு பரிமாணப் பொருட்கள்: கிராஃபீன் மற்றும் மாலிப்டினம் டைசல்பைடு (MoS2) போன்ற பொருட்கள் தனித்துவமான மின்னணு பண்புகளை வழங்குகின்றன, மேலும் அவை மிக மெல்லிய டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் பிற சாதனங்களை உருவாக்கப் பயன்படுகின்றன.
• உயர்-k மின்கடத்தாப் பொருட்கள்: சிலிக்கான் டை ஆக்சைடை விட அதிக மின்கடத்தா மாறிலிகளைக் கொண்ட பொருட்கள் MOSFET களில் கசிவு மின்னோட்டத்தைக் குறைக்கப் பயன்படுகின்றன.
• III-V குறைக்கடத்திகள்: GaN மற்றும் InP போன்ற கூட்டு குறைக்கடத்திகள் உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர்-சக்தி பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

3D ஒருங்கிணைப்பு

3D ஒருங்கிணைப்பு என்பது ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் அடர்த்தி மற்றும் செயல்திறனை அதிகரிக்க, குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் பல அடுக்குகளை ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக அடுக்குவதை உள்ளடக்கியது. இந்த தொழில்நுட்பம் குறுகிய இணைப்பு நீளங்கள், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் அதிகரித்த அலைவரிசை உள்ளிட்ட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது.

நியூரோமார்பிக் கம்ப்யூட்டிங்

நியூரோமார்பிக் கம்ப்யூட்டிங் மனித மூளையின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டைப் பின்பற்றி மேலும் திறமையான மற்றும் சக்திவாய்ந்த கணினிகளை உருவாக்கும் நோக்கம் கொண்டது. இந்த அணுகுமுறை இணையான செயலாக்கத்தைச் செய்யக்கூடிய மற்றும் தரவிலிருந்து கற்றுக்கொள்ளக்கூடிய புதிய வகை மின்னணு சாதனங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங், குவாண்டம்-இயந்திரவியல் நிகழ்வுகளான சூப்பர்பொசிஷன் மற்றும் என்டாங்கிள்மென்ட் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தி, கிளாசிக்கல் கணினிகளால் செய்ய முடியாத கணக்கீடுகளைச் செய்கிறது. குவாண்டம் கணினிகள் மருந்து கண்டுபிடிப்பு, பொருள் அறிவியல் மற்றும் குறியாக்கவியல் போன்ற துறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.

உலகளாவிய குறைக்கடத்தித் தொழில்

குறைக்கடத்தித் தொழில் ஒரு உலகளாவிய தொழிலாகும், முக்கிய நிறுவனங்கள் உலகின் பல்வேறு நாடுகளில் அமைந்துள்ளன. முக்கியப் பிராந்தியங்கள் பின்வருமாறு:

• அமெரிக்கா: உலகின் முன்னணி குறைக்கடத்தி நிறுவனங்களான இன்டெல், ஏஎம்டி மற்றும் குவால்காம் போன்றவற்றின் தாயகம்.
• தைவான்: குறைக்கடத்தி உற்பத்திக்கான ஒரு முக்கிய மையம், TSMC மற்றும் UMC போன்ற நிறுவனங்கள் ஃபவுண்டரி சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன.
• தென் கொரியா: சாம்சங் மற்றும் எஸ்.கே. ஹைனிக்ஸ் ஆகியவற்றின் தாயகம், நினைவக சிப்கள் மற்றும் பிற குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் முன்னணி உற்பத்தியாளர்கள்.
• சீனா: உள்நாட்டு உற்பத்தி திறன்களில் அதிகரித்து வரும் முதலீடுகளுடன், வேகமாக வளர்ந்து வரும் குறைக்கடத்தி சந்தை.
• ஜப்பான்: ரெனெசாஸ் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் தோஷிபா போன்ற நிறுவனங்களின் தாயகம், இவை தானியங்கி குறைக்கடத்திகள் மற்றும் பிற மின்னணு கூறுகளில் நிபுணத்துவம் பெற்றவை.
• ஐரோப்பா: இன்ஃபினியன் மற்றும் என்எக்ஸ்பி போன்ற நிறுவனங்களுடன், தானியங்கி, தொழில்துறை மற்றும் பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளில் கவனம் செலுத்துகிறது.

உலகளாவிய குறைக்கடத்தித் தொழில் மிகவும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்தது, நிறுவனங்கள் தொடர்ந்து புதிய பொருட்கள், சாதனங்கள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளை உருவாக்க புதுமைகளை புகுத்துகின்றன. அரசாங்க கொள்கைகள், வர்த்தக ஒப்பந்தங்கள் மற்றும் புவிசார் அரசியல் காரணிகளும் தொழில் நிலப்பரப்பை வடிவமைப்பதில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கு வகிக்கின்றன.

குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்

வேகமான, சிறிய மற்றும் அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்ட மின்னணு சாதனங்களுக்கான எப்போதும் அதிகரித்து வரும் தேவையால் இயக்கப்படும் குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது. குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம் அநேகமாக உள்ளடக்கியிருக்கும்:

• தொடர்ச்சியான அளவிடுதல்: சிறிய மற்றும் சக்திவாய்ந்த டிரான்சிஸ்டர்களை உருவாக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய பொருட்கள் மற்றும் புனைவு நுட்பங்களை ஆராய்ந்து, மினியேட்டரைசேஷனின் வரம்புகளைத் தொடர்ந்து தள்ளுவார்கள்.
• மேலும் சிறப்பு வாய்ந்த சாதனங்கள்: குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் செயற்கை நுண்ணறிவு, இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (IoT) மற்றும் தானியங்கி மின்னணுவியல் போன்ற குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு பெருகிய முறையில் சிறப்பு வாய்ந்ததாக மாறும்.
• அதிக ஒருங்கிணைப்பு: 3D ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் பிற மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பங்கள் மிகவும் சிக்கலான மற்றும் ஒருங்கிணைந்த அமைப்புகளை உருவாக்க உதவும்.
• நிலையான உற்பத்தி: சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதில் மற்றும் நிலையான உற்பத்தி நடைமுறைகளை ஊக்குவிப்பதில் கவனம் செலுத்துதல்.

மின்னணுப் பொருட்கள் மற்றும் குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், தனிநபர்களும் நிறுவனங்களும் இந்த ஆற்றல்மிக்க மற்றும் வேகமாக வளர்ந்து வரும் துறையின் சவால்களையும் வாய்ப்புகளையும் எதிர்கொள்ள சிறந்த நிலையில் இருக்க முடியும்.

முடிவுரை

குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம் நவீன சமூகத்தின் ஒரு முக்கியமான காரணியாகும், இது எண்ணற்ற மின்னணு சாதனங்கள் மற்றும் அமைப்புகளுக்கு அடிப்படையாக உள்ளது. நாம் பெருகிய முறையில் டிஜிட்டல் உலகத்தை நோக்கி நகரும்போது, குறைக்கடத்திகளின் முக்கியத்துவம் தொடர்ந்து வளரும். இந்த வழிகாட்டி மின்னணுப் பொருட்கள், குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பம், முக்கியப் பொருட்கள், புனைவு செயல்முறைகள் மற்றும் எதிர்காலப் போக்குகள் ஆகியவற்றின் விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்கியுள்ளது. இந்த அடிப்படைக் கருத்துக்களைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், வாசகர்கள் குறைக்கடத்தித் துறையின் சிக்கல்கள் மற்றும் சவால்கள் மற்றும் உலகப் பொருளாதாரத்தில் அதன் தாக்கம் குறித்து ஆழமான பாராட்டுகளைப் பெற முடியும்.