సెమీకండక్టర్

సెమీకండక్టర్(అర్ధవాహకం) అనేది ఒక భౌతిక వస్తువు. ఇందులో కండక్టర్ ఇంకా అవాహకం మద్య విద్యుత్ వాహకత్వం ఉంటుంది. సెమీకండక్టర్స్ ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క పునాది.

లక్షణాలు

వేరియబుల్ వాహకత
ఒక శుద్ధ సెమీకండక్టర్ పూర్తిగా దాని తుల్య బంధాలు పూరించడానికి ఎలక్ట్రాన్ల సరైన సంఖ్య కలిగి పర్యవసానంగా ఒక పేద విద్యుత్ సూత్రధారి. వివిధ పద్ధతులు (ఉదా, డోపింగ్ లేదా పరిమితం) ద్వారా, సెమీకండక్టర్ ఎలక్ట్రాన్లు ఒక అదనపు (ఒక n-రకం సెమీకండక్టర్ మారింది) లేదా (p-టైప్ సెమీకండక్టర్ మారింది) ఎలక్ట్రాన్ల లోపం కలిగి సవరించగలరు. రెండు సందర్భాలలో, సెమీకండక్టర్ ఎక్కువ ప్రసరణ (వాహకం ఒక మిలియన్ రెట్లు లేదా ఎక్కువ పెంచవచ్చు) అవుతుంది. సెమీకండక్టర్ పరికరాలు విద్యుత్ ఆకృతిలో ఈ పద్ధతి బాగా ప్రభావం చేస్తుంది.

డిప్లీషన్
సెమీకండక్టర్స్ చాలా సమయం వాడినప్పుడు ఇవి వివిధ సెమీకండక్టర్స్ తో, లోహలతో చేరిన ఫలితంగా తరచుగా జంక్షన్ సమీపంలో సెమీకండక్టర్ నుండి ఎలక్ట్రాన్ అదనపుగా చేరడం లేదా ఖాళ్ళి అవాడం జరుగుతుంది. ఈ క్రమంని డిప్లీషన్ అని అంటారు. ఈ క్షీణత ప్రాంతంలో (కేవలం ఒకే దిశలో విద్యుత్ ప్రవహించడనికి అనుమతిస్తుంది) విద్యుత్ ని మరింత చక్కగా చెయడానికి కండక్టర్ పరికరములను ఉపయొగిస్తారు.

ఉష్ణ శక్తి మార్పిడి
సెమీకండక్టర్స్ కి ఉష్ణవిద్యుత్ శక్తి కారకాలు ఉంటయి, వీటితో ఉష్ణవిద్యుత్ జనరేటర్లు ఉపయోగకరంగా చేయిస్తుంది, అలాగే అధిక ఉష్ణవిద్యుత్ ని ఉష్ణవిద్యుత్ కూలర్లలో ఉపయొగిస్తారు.

వస్తువులు

సెమీకండక్టర్ పదార్థాల తయారీ

సెమీకండక్టర్స్ భౌతికం గా

శక్తి బ్యాండ్లు, విద్యుత్ ప్రసరణ
సెమీకండక్టర్స్ ఒక ప్రత్యేకమైన మెటల్, ఒక అవాహకం మధ్య, వారి యోక్క విద్యుత్ ప్రసరణ, ప్రవర్తనచే నిర్వచించబడ్డాయి. ఈ పదార్థాలు మధ్య తేడాలు (పాలీ ఎక్స్క్లూషన్ సూత్రము ద్వారా) సున్నా లేదా ఒక ఎలక్ట్రాన్ కలిగి ఉండవచ్చు, వీటిలో ప్రతి ఎలక్ట్రాన్లు, క్వాంటం స్థితి పరంగా అర్ధం చేసుకోవచ్చు. ఈ స్థితి పదార్థం యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ బ్యాండ్ నిర్మాణంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. విద్యుత్ వాహకత్వం కారణంగా ఒక ఎలక్ట్రాన్ సమ భాగాన్ని మాత్రమే కలిగి, ఒక స్థితి పాక్షికంగా నిండి ఉండాలి ఎలక్ట్రాన్లు రవాణా చేయడానికి (పదార్థం విస్తరిస్తున్న), ఆ స్థితిల్లో ఎలక్ట్రాన్ పుడుతుంది. ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న స్థితిల్లో వేరె ఎలక్ట్రాన్ ని అనుమతించదు. ఈ క్వాంటం స్థితిల్లో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ క్లిష్టమైనవి, 
ఎందుకంటే పాక్షికంగా దాని శక్తి ఫెర్మీ స్థాయికి సమీపంలో ఉంటాయి.

తయారీ 
సిలికాన్‌ అనేది ఇసుక నుంచి వచ్చేది. దీనికి విద్యుత్తును ప్రసారం చేసే, నిలువరించే గుణముంది. అంటే సెమీకండక్టర్‌ లా పనిచేస్తుంది. ఫొటో లిథోగ్రఫీ ప్రక్రియ ద్వారా సిలికాన్‌ను పొరలుగా పరుచుకుంటూ చిప్‌లను రూపొందిస్తారు. ముందుగా కాంతికి స్పందించే రసాయనంతో కూడిన ఉపరితలం మీద సిలికాన్‌ డయాక్సైడ్‌ను పొరలుగా పోస్తారు. అతి నీలలోహిత కాంతి ప్రభావానికి గురైనప్పుడు దీనిపై ఉబ్బెత్తుగా 3డీ ఆకారంలో సర్క్యూట్‌ డిజైన్‌ ఏర్పడుంది. కాంతి తగిలిన భాగం గట్టిపడుతుంది. మిగిలిన మెత్తటి భాగాలను గ్యాస్‌ కట్టర్లతో తొలగిస్తారు. చిప్‌ పొరల మీద ట్రాన్సిస్టర్లను, తీగలను అమర్చి.. సన్నటి లోహపు (అల్యూమినియం) పోతలతో అనుసంధానం చేస్తారు.

టీఎస్‌ఎంసీ
తైవాన్‌ సెమీకండక్టర్‌ మ్యానిఫ్యాక్చరింగ్‌ కంపెనీ (టీఎస్‌ఎంసీ) - సెమీకండక్టర్స్‌ అంటే కండక్టర్స్‌, ఇన్సులేటర్ల మధ్య ఉండే చిప్స్‌.. ఇవి అన్నీ రకాల ఎలక్ట్రానిక్‌ వస్తువులకు తప్పక కావాల్సినవి. కంప్యూటర్లు, స్మార్ట్‌ఫోన్‌ల నుండి కార్లలోని బ్రేక్ సెన్సార్‌ల వరకు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో సెమీకండక్టర్లే కీలకం. ప్రపంచంవ్యాప్తంగా తయారయ్యే సెమీకండక్టర్లలో 50 శాతం పైన, అత్యాధునిక చిప్‌ల తయారీలో సింహభాగం తైవాన్ లోని టీఎస్‌ఎంసీ సంస్థనే ఉత్పత్తి చేస్తుందని 2020లో ట్రెండ్‌ఫోర్స్‌ నిర్వహించిన సర్వే చెప్తోంది. అయినా ప్రస్తుత ఈ కంప్యూటర్‌ యుగంలో మనకున్న అవసరాల దృష్ట్యా తీవ్రమైన సిలికాన్‌ చిప్‌ల కొరత ఏర్పడింది. గృహోపకరణాలు, కన్జూమర్‌ ఎలక్ట్రానిక్స్ ఉత్పత్తుల పరిశ్రమపై సెమీకండక్టర్లు, చిప్‌ల కొరత ప్రభావం రాబోయే కొన్ని సంవత్సరాలు కొనసాగే అవకాశం ఉందని కన్జూమర్‌ ఎలక్ట్రానిక్స్ అండ్ అప్లయన్సెస్‌ మాన్యుఫ్యాక్చరర్స్ అసోసియేషన్ (సీఈఏఎంఏ) అభిప్రాయపడింది. ఆసియాలోనే కాకుండా జపాన్‌, అమెరికా లాంటి దేశాలు కూడా తైవాన్‌ పరిశ్రమపైనే ఆధారపడి ఉన్నాయి. అక్కడి యాపిల్‌, న్విడియా, క్వాల్‌ కామ్‌ వంటి దిగ్గజ టెక్నాలజీ కంపెనీలు వినియోగించే 90 శాతం చిప్స్‌ ఇక్కడి నుంచే వెళ్తాయి. చిప్స్‌ డిజైన్‌, ఉత్పత్తిని గుప్పిట పెట్టుకున్న తైవాన్ కు ఇదే రక్షణ కవచం. అందుకే క్రెయిగ్‌ ఆడిసన్‌ అనే రచయిత ‘సిలికాన్‌ షీల్డ్‌: తైవాన్స్‌ ప్రొటెక్షన్‌ ఎగైనెస్ట్‌ చైనీస్‌ అటాక్‌’ అనే పుస్తకంలో ప్రస్తావించారు.

ములాలు

భౌతిక శాస్త్రము