Οι ημιαγωγοί και η σύνδεσή τους με την πρόοδο της τεχνολογίας
Οι ημιαγωγοί, ως βασικά συστατικά των ηλεκτρονικών συσκευών, είναι ο εγκέφαλος των σύγχρονων ηλεκτρονικών, συμβάλλοντας στην πρόοδο στις επικοινωνίες, στους υπολογιστές, στην υγειονομική περίθαλψη, στα στρατιωτικά συστήματα, στις μεταφορές, στην καθαρή ενέργεια και σε αμέτρητες άλλες εφαρμογές. Οι ημιαγωγοί, επονομαζόμενοι και ολοκληρωμένα κυκλώματα ή μικροτσίπ, είναι κατασκευασμένοι από στοιχεία όπως πυρίτιο, γερμάνιο και γάλλιο. Κατά τη διαδικασία κατασκευής, προστίθενται ειδικά χημικά σε αυτά τα στοιχεία που ευοδώνουν την αγωγιμότητα του υλικού.
Οι ημιαγωγοί χρησιμοποιούνται εκτενώς στα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένας ημιαγωγός είναι ένα υλικό που άγει ρεύμα, αλλά μόνο εν μέρει. Η αγωγιμότητα ενός ημιαγωγού βρίσκεται κάπου μεταξύ εκείνης ενός μονωτή, ο οποίος δεν έχει καμία αγωγιμότητα, και ενός αγωγού, ο οποίος έχει πλήρη αγωγιμότητα. Για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν οι ημιαγωγοί, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε πώς οργανώνονται τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο.
Λόγω του ρόλου τους στην κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών, οι ημιαγωγοί αποτελούν σημαντικό μέρος της ζωής μας. Φανταστείτε τη ζωή χωρίς ηλεκτρονικές συσκευές. Δεν θα υπήρχαν smartphones, ραδιόφωνα, τηλεοράσεις, υπολογιστές, βιντεοπαιχνίδια, τηλεπικοινωνίες, ή προηγμένος ιατρικός εξοπλισμός.
Οι ραγδαίες εξελίξεις στην τεχνολογία των ημιαγωγών τα τελευταία 50 χρόνια έχουν κάνει τις ηλεκτρονικές συσκευές μικρότερες, γρηγορότερες και πιο αξιόπιστες. Σκεφτείτε την καθημερινότητά μας με τις ηλεκτρονικές συσκευές. Σήμερα υπάρχουν παγκοσμίως περισσότερα από 100 δισεκατομμύρια ολοκληρωμένα κυκλώματα σε καθημερινή χρήση. Είναι πραγματικά ένα σύγχρονο θαύμα, ένα κατόρθωμα της ανθρώπινης εφευρετικότητας και μηχανικής που δεν συγκρίνεται με καμία άλλη βιομηχανία. Οι εταιρείες ημιαγωγών οργανώνουν τις δραστηριότητές τους σε δύο κύρια στάδια της παραγωγής: τον σχεδιασμό και την κατασκευή.
Οι ημιαγωγοί βελτιώνουν τη ζωή μας. Χωρίς ημιαγωγούς, η τεχνολογία στην οποία υπολογίζουμε καθημερινά δεν θα ήταν δυνατή. Ελέγχουν τους υπολογιστές που χρησιμοποιούμε για την επιχειρηματικότητα, τις συναλλαγές, τα τηλέφωνα και τις κινητές συσκευές που χρησιμοποιούμε για την επικοινωνία, τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα που μας μεταφέρουν, τον διαγνωστικό και θεραπευτικό εξοπλισμό, τα στρατιωτικά συστήματα και τα ηλεκτρονικά gadgets που χρησιμοποιούμε για να ακούμε μουσική, να βλέπουμε ταινίες και να παίζουμε παιχνίδια. Οι ημιαγωγοί όχι μόνο καθιστούν δυνατές αυτές τις συσκευές αλλά και πιο συμπαγείς, λιγότερο δαπανηρές και πιο ισχυρές.
Η βιομηχανία ημιαγωγών διανύει μια μεγάλη περίοδο προόδου στην ιστορία. Και τα καλύτερα βρίσκονται ακόμα μπροστά. Ως δομικά στοιχεία της τεχνολογίας, οι ημιαγωγοί θα συνεχίσουν να συμβάλλουν στις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στον κόσμο. Από την αεροδιαστημική και την εφαρμοσμένη ηλεκτρονική, στην ενέργεια και την ιατρική, ολόκληρες βιομηχανίες θα μεταμορφωθούν.
Οι αμερικανικές εταιρείες ημιαγωγών επενδύουν ετησίως περίπου το ένα πέμπτο των συνολικών εσόδων τους σε έρευνα και ανάπτυξη, ακόμη και σε δύσκολες οικονομικές περιόδους και παρά τις διακυμάνσεις των εσόδων από τις πωλήσεις, επειδή οι σχεδιαστές και κατασκευαστές μικροτσίπ γνωρίζουν ότι αυτές οι επενδύσεις θα αποδώσουν. Η βιομηχανία ημιαγωγών θα συνεχίσει να δημιουργεί θέσεις εργασίας, να προάγει την οικονομική ανάπτυξη και να αναπτύσσει τις τεχνολογίες που απαιτούνται για να χτίσουμε το μέλλον μας. Δημιουργούν νέες τεχνολογίες που θα μεταμορφώσουν την κοινωνία προς το καλύτερο, όπως υπολογιστές εμπνευσμένους από τον ανθρώπινο εγκέφαλο, εικονική πραγματικότητα, Διαδίκτυο Των Πραγμάτων (Internet of Things), ενεργειακά αποδοτικούς αισθητήρες, αυτοματοποιημένες συσκευές, ρομπότ και τεχνητή νοημοσύνη. Η αμερικανική βιομηχανία ημιαγωγών είναι ο παγκόσμιος ηγέτης στον κλάδο με το ήμισυ περίπου του παγκόσμιου μεριδίου αγοράς. Περισσότερο από το 80% των πωλήσεων των εταιρειών ημιαγωγών των ΗΠΑ απευθύνονται σε πελάτες στο εξωτερικό. Ο γρήγορος ρυθμός καινοτομίας επέτρεψε στη βιομηχανία ημιαγωγών να παράγει εκθετικά πιο προηγμένα προϊόντα με χαμηλότερο κόστος, μια αρχή γνωστή ως «νόμος του Moore». Ως αποτέλεσμα, ένα smartphone σήμερα έχει πολύ μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ από τους υπολογιστές που χρησιμοποιούσε η NASA για να προσγειώσει το Apollo 11 στη σελήνη κατά την αποστολή του 1969!
