คนส่วนใหญ่ไม่รู้จักวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (ในกรณีนี้คือความขาดแคลน) เป็นฐานของวิกฤตล่าสุดที่อุตสาหกรรมยานยนต์กำลังประสบอยู่
ในช่วงเวลาที่รถยนต์หันไปพึ่งวงจร ชิป และโปรเซสเซอร์มากขึ้น การขาดแคลนวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ได้นำไปสู่ความล่าช้าในการผลิต การหยุดสายการผลิต และการค้นหาโซลูชันที่ "ชาญฉลาด" เช่นเดียวกับที่เปอโยต์พบสำหรับ 308
แต่วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้ประกอบด้วยอะไรบ้าง ซึ่งการขาดแคลนวัสดุดังกล่าวส่งผลให้อุตสาหกรรมยานยนต์ต้องหยุดชะงักลง? มีการใช้งานประเภทใดบ้าง?
สิ่งที่เป็น?
กล่าวโดยย่อ ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ถูกกำหนดให้เป็นวัสดุที่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าหรือเป็นฉนวนก็ได้ ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ (เช่น อุณหภูมิแวดล้อม สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นวัตถุ หรือ องค์ประกอบโมเลกุลของตัวเอง )จากธรรมชาติมีองค์ประกอบหลายอย่างในตารางธาตุที่ทำหน้าที่เป็นสารกึ่งตัวนำ ที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรม ได้แก่ ซิลิกอน (Si) และเจอร์เมเนียม (Ge) แต่มีชนิดอื่นๆ เช่น กำมะถัน (S) โบรอน (B) และแคดเมียม (Cd)
เมื่ออยู่ในสภาวะบริสุทธิ์ ธาตุเหล่านี้เรียกว่าสารกึ่งตัวนำภายใน (โดยที่ความเข้มข้นของตัวพาที่มีประจุบวกเท่ากับความเข้มข้นของตัวพาที่มีประจุลบ)
ที่ใช้ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ภายนอกและมีลักษณะเฉพาะโดยการนำสิ่งเจือปนเข้ามา ซึ่งเป็นอะตอมของวัสดุอื่นๆ เช่น ฟอสฟอรัส (P) ผ่านกระบวนการเติมสาร ซึ่งทำให้สามารถควบคุมได้โดยไม่ต้องกรองผ่านรายละเอียดที่เล็กที่สุด (สิ่งเจือปนมีสองประเภทคือ ส่งผลให้เกิดเซมิคอนดักเตอร์สองประเภทคือ "N" และ "P") ซึ่งเป็นลักษณะทางไฟฟ้าและการนำกระแสไฟฟ้า
แอปพลิเคชันของคุณคืออะไร?
เมื่อมองไปรอบๆ มีวัตถุและส่วนประกอบหลายอย่างที่ต้องการ "บริการ" ของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์
การใช้งานที่สำคัญที่สุดคือในการผลิตทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบขนาดเล็กที่ประดิษฐ์ขึ้นในปี 1947 ซึ่งนำไปสู่ "การปฏิวัติทางอิเล็กทรอนิกส์" และใช้เพื่อขยายหรือแลกเปลี่ยนสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์และพลังงานไฟฟ้า
ส่วนประกอบขนาดเล็กนี้ ซึ่งผลิตโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ อยู่ที่ฐานการผลิตชิป ไมโครโปรเซสเซอร์ และโปรเซสเซอร์ที่มีอยู่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่เราใช้งานอยู่ทุกวัน
นอกจากนี้ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ยังใช้ในการผลิตไดโอด ซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น ไดโอดเปล่งแสง หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า LED (ไดโอดเปล่งแสง)