Semiconductor Chips

Quid munus semiconductorum in technologia definit?

Materiae collocari possunt secundum suas conductivity electricae - vena facile in conductores fluit, sed in insulatoribus non potest. Semiconductores in medio cadunt: electricitatem sub certis condicionibus ducere possunt, eas in computando apprime utiles facientes. Adhibitis semiconductoribus ut fundamentum microchiporum, electricitatis fluxum intra machinas moderari possumus, ut omnia praeclara munera hodie confidamus.

Cum octogesimus;Piidominatus est industriam chip et technologiam, ducens ad terminum "Vallis Silicon." Attamen non potest esse aptissima materia technologiae futurae. Ad hoc intelligendum, revisendum est quomodo munus astulae, provocationes technologicae hodiernae, ac materias quae Pii in futuro substitui possunt.

Quomodo microchivia interpretantur inputationes in linguam computatrum?

Microchips repleti sunt parvis virgas transistores appellatas, quae claviaturae initibus et programmatibus programmatibus in lingua computatrum-binarii codicem interpretantur. Cum virga aperta est, vena fluere potest, repraesentans "1"; quando clausus est, non potest repraesentans '0'. Omnia computatores moderni ad has virgas finaliter ulcera faciunt.

Potentiam computandi per decades emendavimus densitatem transistorum in microchipibus augendo. Dum primum microchipum unum tantum transistorem continebat, hodie billions harum minimarum virgarum in astularum magnitudine unguis encapsulare possumus.

Prima microchip ex germanium facta est, sed industria technicae artis celeriter intellexitPiiMateria superior erat ad fabricandum chippis. Primae utilitates Pii includunt eius abundantiam, sumptus humiles et superiores punctum liquefactum, quod significat melioribus temperaturis elevatis. Pii praeterea facile est cum aliis materiis "dormari", permittens fabrum conductionem suam variis modis accommodare.

Quae provocationes facit Pii facies in computatione moderna?

Consilium classicum de creando citius, potentiores computatores continenter detrectans transistores inPiixxxiii incipit labare. Profundus Jariwala, professor machinationis in Universitate Pennsylvania, in colloquio cum Acta Wall Street Acta 2022 affirmavit, "Dum Pii opus tantis dimensionibus potest, vis efficientiae ad computationem requisita orta est, valde inconstans faciens. Ex industria, iam non facit sensum.

Ad technologiam nostram emendandam sine ulteriori ambitu laedendi pergere, compellare debemus hanc causam sustineri. In hoc studio, nonnulli investigatores diligenter examinant chippis ex materia semiconductore praeter siliconam facta, in iis gallium nitride (GaN), compositum ex gallio et nitrogen factum.

Cur gallium nitridum in materia semiconductoris attentionem conciliat?

Conductivity electricae semiconductorum variat, praesertim propter ea quae "bandgap" cognoscuntur. Protona et neutrona in nucleo glomerantur, dum electrons orbitae circumfertur. Pro materia ad electricitatem ducendam, electronici a "virtu valetudinis" ad "cohortem conductionem" salire possunt oportet. Minima industria ad hunc transitum requisita bandgap materialis definit.

In conductoribus, hae duae regiones aliudque praetereunt, in nullo bandgap resultantes—electrones libere per has materias transire possunt. Fascia in insulatoribus amplissima est, difficilem electrons percurrere etiam cum industria adhibita insignis. Semiconductores, sicut Pii, medium tenent;Piihabet fasciam 1.12 electronicorum voltarum (eV), dum gallium nitridum iactat fasciculum 3.4 eV, categorizationem illam ut "bandgap semiconductorem" (WBGS latam".

Materiae WBGS viciniores sunt insulatoribus in spectro conductivo, acrius quaerentes electrons ad movendum inter duas vincula, easque ad applicationes valde ignobiles intentionis idoneas facientes. Sed WBGS operari possunt in altioribus intentionibus, temperaturis, ac frequentiis energiae, quamPii-fundatursemiconductores, permittens machinas quae illis utantur velocius et efficacius.

Rachel Oliver, moderator Cantabrigiensis GaN Centre, dixit Freethink, “Si manum tuam in patina posueris, calida senties; quod industria a chippis Pii vastata est. GaN phialas multo frigidiores tactu sentiunt-insigniter minus vastata est industria.

Gallium eiusque compositiones in decenniis technicae industriae adhibitae sunt, in iis quae in luce emittunt diodes, lasers, terunt militares, satellites, et cellulas solares. Sedgallium nitridein praesenti est focus inquisitores qui sperant technologiam facere potentiorem ac efficaciorem industriam efficere.

Quid implicationes gallium nitridum pro futuro tenent?

Ut Oliverus commemoravit, gaN phialas telephonicas iam in foro sunt, et investigatores intendunt hanc materiam pressionibus ut ocius electrici phialas electrici excolerent, appellans notabilem dolor sollicitudinem de vehiculis electricis. "Devices sicut vehiculis electricis multo celerius arguere possunt," Oliver dixit. "Omne enim quod potentiam portatilem et impetum rapidum requirit, gallium nitridum potentiae significat".

Gallium nitridePotest etiam augere systemata radar militarium aircraft et fucorum, ut scuta et minas a maioribus distantiis cognoscant, et efficientiam instrumentorum communicationis socialis emendare possint, quod pendet ad faciendum AI revolutionem parabile et sustinendum.

Datum thatgallium nitridemultis in aspectibus excellit et aliquo tempore circum fuit, cur industria microchip circa silicon aedificat? Responsio, ut semper, in pretio est: GaN xxxiii magis carus et multiplex fabricare. Sumptus minuendi et productiones scalis tempus capiet, sed US imperium active laborat ut hanc industriam emergentem calcitrare.

Mense Februario 2024, Civitates Foederatae Americae 1.5 miliarda ad semiconductorem societatis fabricandi GlobalFoundries sub Chips et Actus Scientiarum collocarunt ut productionem chip domestica dilataret.

 Harum pecuniarum portio in Vermont fabricandis facilitas ad upgrade utendum est, ut id ad massam producendamgallium nitride(GaN) semiconductores, facultas quae nunc in Americae US non perficitur secundum funding denuntiationem, hi semiconductores adhibebuntur in vehiculis electricis, data centris, smartphones, craticulis, aliisque technologiis. 

Tamen, etiamsi US procurat ut operationes normales per suam sectorem fabricandi rationem restitueret, productio estGanastularum gallii copiam stabili contingit, quod nunc non est praestandum. 

Dum gallium non rarum est — in crusta Telluris adest in planis aeris comparatis — non est in depositis magnis, metallis sicut cupreis. Nihilominus, vestigium galli copiae in fodinis continentibus aluminium et zincum reperiri possunt, permittentes ad collectionem suam in processu horum elementorum. 

Sicut 2022, circiter 90% gallium mundi in Sinis productum est. Interim US non produxit gallium ab annis 1980s, cum 53% gallium suum e Sinis importatum et residuum ex aliis terris oriundis. 

Mense Iulio 2023, Sinis nuntiavit se exportare gallium et aliam materiam, germanium, ob rationes securitatis nationalis incipiendum esse. 

Ordinationes Sinarum in US exportationes gallium bannum non plane faciunt, sed emptores potentiales requirunt ut permittat et approbationem ex imperio Sinensi petere possit. 

US defensionis redemptores paene certae sunt ad recusationes opponendas, praesertim si in Sinis inscripti "entitatis incertae". Hactenus hae restrictiones videntur consecutae esse in auctis gallium pretiis et protractis ordinis partus tempora plurium fabricantium assidentarum, potius quam inopiae gravis, licet Sinis suam potestatem de hac materia in futuro obstringere velit. 

US diu cognovit pericula consociata cum gravi fiducia in Sinis pro mineralibus criticis in controversia cum Iaponia anno 2010, Sinis ad tempus exportationem metallorum rarae terrae interdictum est. Per tempus Sinarum suas restrictiones anno 2023 denuntiavit, US iam methodos explorans ad suam copiam catenarum confirmandam. 

Optio possibilis includit importationem gallium ex aliis nationibus, ut Canada (si productionem sufficienter aggerere possunt), et materiam ab vasto electronic redivivo-in hac investigatione in area funditur ab US Department of Defensio's Provectus Investigationis Projects Agency. 

Optio quoque gallium domestica copia constituendi est. 

Nyrstar, societas in Nederlandia innixa, indicavit zincum suum in Tennessee satis gallium extrahere posse ut LXXX% currentis US postularet, sed facilitas processus faciendi usque ad $190 miliones constaret. Societas currently est tractanda cum imperio Americae ad sumptu dilatandum.

Gallium potentiale deponunt etiam fontes in Round Top, Texas. Anno 2021, Americae Geological Survey aestimavit depositum hoc circiter XXXVI milia talentorum gallii continere — ex comparatione Sinarum DCCL millia talentorum gallii in 2022 edidisse. 

De more gallium in exiguis ponderibus occurrit et perquam discutitur; autem mense Martio 2024, Corpus American Critical Materials inventum depositum cum relative alta intentione gallium in Kootenai National Silva Montana incidit. 

In statu, gallium ex Texas et Montana adhuc extrahendum est, sed investigatores ex Idaho Nationali Laboratorio et American Critical Materiae Corp. operam navant ut methodum amicabilem environmentaliter enucleet ad hanc materiam obtinendam. 

Gallium U.S. non sola optione pro technologia microchiporum emendare potest - Sina plus astularum provectioribus uti potest utentes aliquas materias immoderatas, quae in quibusdam casibus astulas gallium fundatum efficere possunt. 

Mense Octobri 2024, chippis Wolfspeed opificem consecuta est ad $750 miliones in sumptu per CHIPS Actus aedificandi maxima carbida siliconis (etiam SiC) fabricandi facilitas in US Hoc genus chip est carior quamgallium nitridesed potior est aliquibus applicationibus, sicut summus potentia plantarum virtutis solaris. 

Oliverius dixit Freethink, “Gallium nitridum in quibusdam iugis intentionis valde bene operatur, dumPii carbidepraestat at aliis. Pendet ergo in intentione et potentia quam agimus ». 

US etiam investigatio in microchips fundens in semiconductoribus late-bandgap fundatur, quae bandgap maiorem quam 3.4 eV habent. Haec includunt adamas, aluminium nitridum, et nitridum boron; quamvis pretiosae sint et ad processum provocantes, astulae ex his materiis factae aliquando novas functiones in inferioribus environmental sumptibus insigniores offerre possunt.

 "Si loqueris de rationibus voltariorum quae involvuntur in transmittendo potentiam venti contrahendi in oram oram,gallium nitridenon potest esse conveniens, quia intentionem illam tractare non potest,” Oliver explicavit. "Materia ut aluminium nitridum, quae sunt fascia lata, can."