सेमीकंडक्टर

सेमीकंडक्टर क्या है?

अर्धचालक एक भौतिक उत्पाद है जिसमें आमतौर पर सिलिकॉन होता है, जो एक इन्सुलेटर से अधिक बिजली का संचालन करता है, जैसे कि कांच, लेकिन तांबे या एल्यूमीनियम जैसे शुद्ध कंडक्टर से कम। उनकी चालकता और अन्य गुणों को इलेक्ट्रॉनिक घटक की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डोपिंग नामक अशुद्धियों की शुरूआत के साथ बदला जा सकता है जिसमें यह रहता है।

सेमी, या चिप्स के रूप में भी जाना जाता है, अर्धचालक हजारों उत्पादों जैसे कंप्यूटर, स्मार्टफोन,. उपकरण, गेमिंग हार्डवेयर और चिकित्सा उपकरण में पाए जा सकते हैं।

अर्धचालकों को समझना

सेमीकंडक्टर डिवाइस उपयोगी गुणों की एक श्रृंखला प्रदर्शित कर सकते हैं जैसे परिवर्तनीय प्रतिरोध दिखाना, दूसरी दिशा की तुलना में एक दिशा में अधिक आसानी से प्रवाह करना, और प्रकाश और गर्मी पर प्रतिक्रिया करना। उनके वास्तविक कार्य में संकेतों का प्रवर्धन, स्विचिंग और ऊर्जा रूपांतरण शामिल हैं। इसलिए, वे लगभग सभी उद्योगों में व्यापक उपयोग पाते हैं और जो कंपनियां उनका निर्माण और परीक्षण करती हैं उन्हें समग्र अर्थव्यवस्था के स्वास्थ्य के उत्कृष्ट संकेतक माना जाता है ।

अर्धचालकों के प्रकार

मोटे तौर पर, अर्धचालक चार मुख्य उत्पाद श्रेणियों में आते हैं:

स्मृति

मेमोरी चिप्स डेटा के अस्थायी भण्डार के रूप में काम करते हैं और कंप्यूटर उपकरणों के दिमाग से जानकारी पास करते हैं। मेमोरी मार्केट का समेकन जारी है, मेमोरी की कीमतें इतनी कम हैं कि तोशिबा, सैमसंग और एनईसी जैसे कुछ ही दिग्गज खेल में बने रहने का जोखिम उठा सकते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर

ये केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयाँ हैं जिनमें कार्य करने के लिए मूल तर्क होते हैं। माइक्रोप्रोसेसर सेगमेंट में इंटेल के वर्चस्व ने लगभग हर दूसरे प्रतियोगी को, उन्नत माइक्रो डिवाइसेस के अपवाद के साथ, मुख्यधारा के बाजार से बाहर और छोटे निचे या अलग-अलग सेगमेंट में पूरी तरह से मजबूर कर दिया है।

कमोडिटी इंटीग्रेटेड सर्किट

कभी-कभी "मानक चिप्स" कहा जाता है, इन्हें नियमित प्रसंस्करण उद्देश्यों के लिए विशाल बैचों में उत्पादित किया जाता है। बहुत बड़े एशियाई चिप निर्माताओं का वर्चस्व है, यह सेगमेंट रेज़र-थिन प्रॉफिट मार्जिन प्रदान करता है, जिसके लिए केवल सबसे बड़ी सेमीकंडक्टर कंपनियां प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं।

जटिल समाज

"सिस्टम ऑन ए चिप" अनिवार्य रूप से एक एकीकृत सर्किट चिप के निर्माण के बारे में है, जिस पर पूरे सिस्टम की क्षमता है। बाजार उपभोक्ता उत्पादों की बढ़ती मांग के इर्द-गिर्द घूमता है जो नई सुविधाओं और कम कीमतों को जोड़ती है। मेमोरी, माइक्रोप्रोसेसर, और कमोडिटी इंटीग्रेटेड सर्किट बाजारों के दरवाजे कसकर बंद होने के साथ, एसओसी सेगमेंट यकीनन केवल एक ही बचा है जिसके पास कंपनियों की एक विस्तृत श्रृंखला को आकर्षित करने का पर्याप्त अवसर है।

अर्धचालक उद्योग

सेमीकंडक्टर उद्योग में सफलता छोटे, तेज और सस्ते उत्पाद बनाने पर निर्भर करती है। छोटे होने का फायदा यह है कि एक ही चिप पर ज्यादा पावर लगाई जा सकती है। एक चिप पर जितने अधिक ट्रांजिस्टर होंगे, वह उतनी ही तेजी से अपना काम कर सकता है। यह उद्योग में भयंकर प्रतिस्पर्धा पैदा करता है और नई प्रौद्योगिकियां प्रति चिप उत्पादन की लागत को कम करती हैं।

मूर के नियम नामक टिप्पणियों को जन्म दिया , जिसमें कहा गया है कि घने एकीकृत परिपथ में ट्रांजिस्टर की संख्या लगभग हर दो साल में दोगुनी हो जाती है। अवलोकन का नाम फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर और इंटेल के सह-संस्थापक गॉर्डन मूर के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में इसका वर्णन करते हुए एक पेपर लिखा था। आजकल, दोहरीकरण अवधि को अक्सर 18 महीने के रूप में उद्धृत किया जाता है - यह आंकड़ा इंटेल के कार्यकारी डेविड हाउस द्वारा उद्धृत किया गया है।

नतीजतन, चिप निर्माताओं पर कुछ महीने पहले परिभाषित अत्याधुनिक की तुलना में कुछ बेहतर और यहां तक कि सस्ता कुछ लाने के लिए लगातार दबाव होता है। इसलिए, अर्धचालक कंपनियों को बड़े अनुसंधान और विकास बजट बनाए रखने की जरूरत है। सेमीकंडक्टर मार्केट रिसर्च एसोसिएशन आईसी इनसाइट्स ने बताया कि सेमीकंडक्टर कंपनियों से 2022 में अनुसंधान और विकास बजट में 9% की वृद्धि होने की उम्मीद है। उन्होंने यह भी अनुमान लगाया कि कंपाउंड वार्षिक विकास दर (CAGR) भी 2022 और 2026 के बीच लगभग 5.5% बढ़ेगी।

परंपरागत रूप से, अर्धचालक कंपनियों ने डिजाइन से लेकर निर्माण तक पूरी उत्पादन प्रक्रिया को नियंत्रित किया। फिर भी कई चिप निर्माता अब उद्योग में अधिक से अधिक उत्पादन दूसरों को सौंप रहे हैं। फाउंड्री कंपनियां, जिनका एकमात्र व्यवसाय विनिर्माण है, हाल ही में आकर्षक आउटसोर्सिंग विकल्प प्रदान करते हुए सामने आई हैं। फाउंड्री के अलावा, तेजी से विशिष्ट डिजाइनरों और चिप परीक्षकों की रैंक बढ़ने लगी है। चिप कंपनियां दुबली और अधिक कुशल उभर रही हैं। चिप उत्पादन अब एक पेटू रेस्तरां रसोई जैसा दिखता है, जहां रसोइये मिश्रण में सिर्फ सही मसाला जोड़ने के लिए लाइन में लगते हैं।

1980 के दशक में, चिप निर्माता 10-30% की पैदावार (सभी निर्मित में से परिचालन उपकरणों की संख्या) के साथ रहते थे।

ब्लूमबर्ग 2021 के शोध ने सलाह दी कि चिप निर्माता पैदावार के लिए शूट करें (सभी निर्मित में से परिचालन उपकरणों की संख्या) 90% से कम नहीं। इसके लिए बहुत महंगी विनिर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। नतीजतन, कई सेमीकंडक्टर कंपनियां डिजाइन और मार्केटिंग करती हैं लेकिन कुछ या सभी मैन्युफैक्चरिंग को आउटसोर्स करना चुनती हैं। फैबलेस चिप निर्माताओं के रूप में जानी जाने वाली, इन कंपनियों के पास उच्च विकास क्षमता है क्योंकि वे विनिर्माण, या "निर्माण" से जुड़े ओवरहेड से बोझ नहीं हैं।

अर्धचालक उद्योग में निवेश

अलग-अलग कंपनियों में निवेश के अलावा, समग्र क्षेत्र के निवेश प्रदर्शन की निगरानी के कई तरीके हैं। इनमें बेंचमार्क पीएचएलएक्स सेमीकंडक्टर इंडेक्स शामिल है,. जिसे एसओएक्स के रूप में जाना जाता है, साथ ही एक्सचेंज-ट्रेडेड फंड में इसके डेरिवेटिव फॉर्म भी शामिल हैं । ऐसे सूचकांक भी हैं जो इस क्षेत्र को चिप निर्माताओं और चिप उपकरण निर्माताओं को तोड़ते हैं। उत्तरार्द्ध अर्धचालकों को डिजाइन और परीक्षण करने के लिए उपयोग की जाने वाली मशीनरी और अन्य उत्पादों को विकसित और बेचता है।

इसके अलावा, विदेशों में कुछ बाजार, जैसे ताइवान, दक्षिण कोरिया और कुछ हद तक जापान, अर्धचालकों पर अत्यधिक निर्भर हैं और इसलिए उनके सूचकांक भी वैश्विक उद्योग के स्वास्थ्य पर सुराग प्रदान करते हैं ।

सेमीकंडक्टर निवेश के लिए विशेष विचार

यदि अर्धचालक निवेशक एक बात याद रख सकते हैं, तो यह होना चाहिए कि अर्धचालक उद्योग अत्यधिक चक्रीय हो। सेमीकंडक्टर निर्माता अक्सर चिप-आधारित उत्पादों की अंतर्निहित मांग के आधार पर "बूम एंड बस्ट" चक्र देखते हैं। जब समय अच्छा होता है, तो चिप निर्माताओं के लिए लाभ मार्जिन बहुत अधिक हो सकता है; जब मांग गिरती है, हालांकि, चिप की कीमतें नाटकीय रूप से गिर सकती हैं और कई उद्योगों की आपूर्ति श्रृंखलाओं पर इसका बड़ा प्रभाव पड़ता है ।

डिमांड आम तौर पर पर्सनल कंप्यूटर, सेल फोन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एंड-मार्केट डिमांड को ट्रैक करती है। जब समय अच्छा होता है, तो इंटेल और तोशिबा जैसी कंपनियां मांग को पूरा करने के लिए इतनी जल्दी माइक्रोचिप्स का उत्पादन नहीं कर सकतीं। जब समय कठिन होता है, तो वे सर्वथा क्रूर हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, धीमी पीसी बिक्री, उद्योग को और उसके शेयर की कीमतों को एक टेलस्पिन में भेज सकती है।

साथ ही, "चिप चक्र" के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है जैसे कि यह एकवचन प्रकृति की घटना थी। जबकि सेमीकंडक्टर्स अभी भी दिल में एक कमोडिटी व्यवसाय है, इसके अंतिम बाजार इतने असंख्य हैं- पीसी, संचार अवसंरचना, मोटर वाहन, उपभोक्ता उत्पाद, आदि- कि यह संभावना नहीं है कि एक क्षेत्र में अतिरिक्त क्षमता पूरे घर को नीचे लाएगी।

चक्रीयता के जोखिम

आश्चर्यजनक रूप से, उद्योग की चक्रीयता निवेशकों के लिए एक हद तक आराम प्रदान कर सकती है। कुछ अन्य प्रौद्योगिकी क्षेत्रों में, जैसे दूरसंचार उपकरण, कोई भी पूरी तरह से निश्चित नहीं हो सकता है कि भाग्य चक्रीय है या धर्मनिरपेक्ष । इसके विपरीत, निवेशक लगभग निश्चित हो सकते हैं कि बाजार किसी बिंदु पर दूर-दूर के भविष्य में बदल जाएगा।

जबकि चक्रीयता कुछ आराम प्रदान करती है, यह निवेशकों के लिए जोखिम भी पैदा करती है। चिपमेकर्स को नियमित रूप से उच्च-दांव वाले जुए में भाग लेना चाहिए। बड़ा जोखिम इस तथ्य से आता है कि कंपनियों के लिए एक प्रमुख विकास परियोजना के बाद यह पता लगाने में कई महीने, या साल भी लग सकते हैं कि क्या उन्होंने जैकपॉट मारा है, या यह सब उड़ा दिया है। देरी का एक कारण उद्योग की परस्पर जुड़ी लेकिन खंडित संरचना है: अलग-अलग क्षेत्र अलग-अलग समय पर चरम और निचले स्तर पर होते हैं।

उदाहरण के लिए, चिप डिजाइनरों की तुलना में फाउंड्री के लिए निम्न बिंदु अक्सर बहुत जल्दी आता है। एक अन्य कारण उद्योग का लंबा नेतृत्व समय है : चिप विकसित करने या फाउंड्री बनाने में वर्षों लगते हैं, और इससे पहले कि उत्पाद पैसा कमाता है।

सेमीकंडक्टर कंपनियों को क्लासिक पहेली का सामना करना पड़ता है कि क्या यह तकनीक है जो बाजार को चलाती है या बाजार जो प्रौद्योगिकी को चलाती है। निवेशकों को यह पहचानना चाहिए कि सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए दोनों की वैधता है।

क्योंकि कंपनियां अनुसंधान और विकास पर बड़ी मात्रा में राजस्व खर्च करती हैं, जिसे चुकाने में कई महीने या साल भी लग सकते हैं - और कभी-कभी तब भी नहीं जब तक कि तकनीक दोषपूर्ण हो - निवेशकों को उन कंपनियों द्वारा दिए गए बयानों से सावधान रहना चाहिए जो दावा करती हैं कि अर्धचालक उद्योग में नवीनतम और सबसे बड़ी तकनीक।

सेमीकंडक्टर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एक सेमीकंडक्टर कंडक्टर या इंसुलेटर से कैसे भिन्न होता है?

एक अर्धचालक अनिवार्य रूप से एक कंडक्टर और एक इन्सुलेटर के संकर के रूप में कार्य करता है। जबकि कंडक्टर उच्च चालकता वाले पदार्थ होते हैं जो वोल्टेज के साथ लागू होने पर चार्ज के प्रवाह की अनुमति देते हैं, और इंसुलेटर वर्तमान प्रवाह की अनुमति नहीं देते हैं, अर्धचालक वैकल्पिक रूप से एक इन्सुलेटर और कंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं जहां आवश्यक हो।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर क्या है?

एक एन-टाइप सेमीकंडक्टर एक अशुद्धता मिश्रित अर्धचालक है जो फॉस्फोरस, आर्सेनिक, सुरमा, बिस्मथ जैसे पेंटावैलेंट अशुद्ध परमाणुओं का उपयोग करता है।

पी-टाइप सेमीकंडक्टर क्या है?

पी-टाइप सेमीकंडक्टर एक प्रकार का एक्सट्रिंसिक सेमीकंडक्टर है जिसमें बोरॉन और एल्युमिनियम जैसी ट्रिटेंट अशुद्धियां होती हैं जो विशुद्ध रूप से सिलिकॉन से बने एक सामान्य सेमीकंडक्टर की चालकता के स्तर को बढ़ाता है।

एक आंतरिक अर्धचालक क्या है?

एक आंतरिक या शुद्ध अर्धचालक एक अर्धचालक होता है जिसमें कोई अशुद्धता या डोपेंट नहीं होता है, जैसा कि पी-टाइप और एन-टाइप सेमीकंडक्टर्स के मामले में होता है। आंतरिक अर्धचालकों में, उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों की संख्या और छिद्रों की संख्या बराबर होती है: n = p।

हाइलाइट्स

• सेमीकंडक्टर उद्योग एक साधारण पंथ द्वारा जीता और मरता है: छोटा, तेज और सस्ता।

• निवेशकों को यह ध्यान रखना चाहिए कि सेमीकंडक्टर उद्योग एक अत्यधिक चक्रीय उद्योग है, जो आवधिक उछाल और उतार-चढ़ाव के अधीन है।

• हजारों इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में पाया जाने वाला सेमीकंडक्टर एक ऐसा पदार्थ है जो एक इंसुलेटर से अधिक लेकिन एक शुद्ध कंडक्टर से कम बिजली का संचालन करता है।

• अर्धचालक चार प्रकार के होते हैं।

• सेमीकंडक्टर्स का निर्माण करने वाली विशिष्ट कंपनियों में निवेश करने के अलावा, ईटीएफ, इंडेक्स फंड और इंडेक्स भी हैं जो इस क्षेत्र को चिप निर्माताओं और चिप उपकरण निर्माताओं के लिए तोड़ते हैं।