Względnie nieznane większości ludzi, materiały półprzewodnikowe (w tym przypadku ich niedobór) były podstawą ostatniego kryzysu, z jakim boryka się przemysł motoryzacyjny.
W czasach, gdy samochody coraz częściej wykorzystują obwody, chipy i procesory, brak materiałów półprzewodnikowych doprowadził do opóźnień w produkcji, przestojów linii montażowych i poszukiwań „genialnych” rozwiązań, takich jak to, które znalazł Peugeot dla 308 .
Ale z czego składają się te materiały półprzewodnikowe, których niedobór wymusił wstrzymanie produkcji w przemyśle samochodowym? Jakie mają zastosowania?
Czym są?
Krótko mówiąc, o ile to możliwe, materiał półprzewodnikowy definiuje się jako materiał, który może pełnić funkcję przewodnika prądu elektrycznego lub izolatora, w zależności od różnych czynników (takich jak temperatura otoczenia, pole elektromagnetyczne, któremu podlega lub jego własny skład cząsteczkowy).Zaczerpnięte z natury, w układzie okresowym jest kilka pierwiastków, które działają jak półprzewodniki. Najczęściej stosowane w przemyśle to krzem (Si) i german (Ge), ale są też inne, takie jak siarka (S), bor (B) i kadm (Cd).
W stanie czystym materiały te nazywane są półprzewodniki samoistne (gdzie stężenie dodatnio naładowanych nośników jest równe stężeniu nośników naładowanych ujemnie).
Te najczęściej używane w branży to półprzewodniki zewnętrzne i charakteryzują się wprowadzeniem zanieczyszczenia — atomów innych materiałów, takich jak fosfor (P) — w procesie domieszkowania, który pozwala na ich kontrolę, bez przesiewania najdrobniejszych szczegółów (istnieją dwa rodzaje zanieczyszczeń, które skutkują dwoma rodzajami półprzewodników, „N” i „P”), ich właściwościami elektrycznymi i przewodzeniem prądu elektrycznego.
Jakie są twoje aplikacje?
Rozglądając się dookoła, jest kilka obiektów i komponentów, które potrzebują „usług” materiałów półprzewodnikowych.
Jego najważniejszym zastosowaniem jest produkcja tranzystorów, małego elementu wynalezionego w 1947 roku, który doprowadził do „elektronicznej rewolucji” i jest używany do wzmacniania lub wymiany sygnałów elektronicznych i energii elektrycznej.
Ten niewielki komponent, wyprodukowany z materiałów półprzewodnikowych, jest podstawą produkcji chipów, mikroprocesorów i procesorów obecnych we wszystkich urządzeniach elektronicznych, z którymi na co dzień żyjemy.
Ponadto do produkcji diod wykorzystywane są również materiały półprzewodnikowe, przy czym w przemyśle samochodowym najczęściej stosuje się diody elektroluminescencyjne, powszechnie znane jako LED (light-emitting diode).