Σχετικά άγνωστα στους περισσότερους ανθρώπους, τα υλικά ημιαγωγών (στην περίπτωση αυτή η έλλειψή τους) ήταν η βάση της τελευταίας κρίσης που βιώνει η αυτοκινητοβιομηχανία.
Σε μια εποχή που τα αυτοκίνητα καταφεύγουν ολοένα και περισσότερο σε κυκλώματα, τσιπ και επεξεργαστές, η έλλειψη υλικών ημιαγωγών οδήγησε σε καθυστερήσεις στην παραγωγή, διακοπή της γραμμής συναρμολόγησης και αναζήτηση «έξυπνων» λύσεων όπως αυτή που βρήκε η Peugeot για το 308.
Αλλά από τι αποτελούνται αυτά τα υλικά ημιαγωγών, των οποίων η σπανιότητα έχει αναγκάσει να σταματήσει η παραγωγή στην αυτοκινητοβιομηχανία; Τι είδους χρήσεις έχουν;
Τι είναι?
Εν ολίγοις, στο μέτρο του δυνατού, ως υλικό ημιαγωγών ορίζεται ένα υλικό που μπορεί να λειτουργήσει είτε ως αγωγός ηλεκτρικού ρεύματος είτε ως μονωτήρας ανάλογα με διάφορους παράγοντες (όπως η θερμοκρασία περιβάλλοντος, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στο οποίο υπόκειται ή δική μοριακή σύνθεση).Από τη φύση, υπάρχουν πολλά στοιχεία στον περιοδικό πίνακα που λειτουργούν ως ημιαγωγοί. Τα πιο χρησιμοποιούμενα στη βιομηχανία είναι το πυρίτιο (Si) και το γερμάνιο (Ge), αλλά υπάρχουν και άλλα όπως το θείο (S), το βόριο (B) και το κάδμιο (Cd).
Όταν βρίσκονται σε καθαρή κατάσταση, αυτά τα υλικά ονομάζονται εγγενείς ημιαγωγοί (όπου η συγκέντρωση των θετικά φορτισμένων φορέων είναι ίση με τη συγκέντρωση των αρνητικά φορτισμένων φορέων).
Αυτά που χρησιμοποιούνται περισσότερο στη βιομηχανία ονομάζονται εξωγενείς ημιαγωγούς και χαρακτηρίζονται από την εισαγωγή μιας ακαθαρσίας — ατόμων άλλων υλικών, όπως ο φώσφορος (P) —, μέσω μιας διαδικασίας ντόπινγκ, η οποία επιτρέπει τον έλεγχό τους, χωρίς να κοσκινίζονται οι παραμικρές λεπτομέρειες (υπάρχουν δύο τύποι ακαθαρσιών που έχουν ως αποτέλεσμα δύο τύπους ημιαγωγών, «Ν» και «Ρ»), τα ηλεκτρικά τους χαρακτηριστικά και τη αγωγιμότητα του ηλεκτρικού ρεύματος.
Ποιες είναι οι αιτήσεις σας;
Κοιτάζοντας τριγύρω, υπάρχουν αρκετά αντικείμενα και εξαρτήματα που χρειάζονται τις «υπηρεσίες» υλικών ημιαγωγών.
Η πιο σημαντική εφαρμογή του είναι στην κατασκευή τρανζίστορ, ένα μικρό εξάρτημα που εφευρέθηκε το 1947 που οδήγησε σε μια «ηλεκτρονική επανάσταση» και χρησιμοποιείται για την ενίσχυση ή την ανταλλαγή ηλεκτρονικών σημάτων και ηλεκτρικής ενέργειας.
Αυτό το μικρό εξάρτημα, που παράγεται με υλικά ημιαγωγών, βρίσκεται στη βάση της παραγωγής τσιπ, μικροεπεξεργαστών και επεξεργαστών που υπάρχουν σε όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές με τις οποίες ζούμε σε καθημερινή βάση.
Επιπλέον, ημιαγωγικά υλικά χρησιμοποιούνται επίσης στην παραγωγή διόδων, με τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα στην αυτοκινητοβιομηχανία να είναι οι δίοδοι εκπομπής φωτός, ευρέως γνωστές ως LED (light-emitting diode).