សេមីកុងឌុកទ័រ

ទិដ្ឋភាពទូទៅ

ប្រភព: Wikipedia

យោងតាម Wikipedia សេមីកុងឌុកទ័រ (semiconductor) គឺជាវត្ថុធាតុដែលមានចរន្តអគ្គិសនីស្ថិតនៅចន្លោះវត្ថុធាតុចម្លង (conductor) និងវត្ថុធាតុអ៊ីសូឡង់ (insulator) ។ លក្ខណៈពិសេសរបស់វាគឺអាចធ្វើឲ្យចរន្តអគ្គិសនីប្រែប្រួលបានតាមរយៈការបន្ថែមធាតុមិនបរិសុទ្ធ (doping) ទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីសស្តាល់ ។ ការធ្វើ doping អាចបង្កើតឲ្យមានវត្ថុធាតុប្រភេទ n (ដែលមានអេឡិចត្រុងលើស) ឬប្រភេទ p (ដែលមានរន្ធ ឬ អេឡិចត្រុងខ្វះ) ។ នៅពេលតំបន់ប្រភេទ n និង p នៅជាប់គ្នាក្នុងគ្រីសស្តាល់តែមួយ ពួកវាបង្កើតជាប្រសព្វ (junction) ដែលមានសមត្ថភាពត្រួតពិនិត្យទិសដៅចរន្តអគ្គិសនី ហើយជាមូលដ្ឋាននៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកជាច្រើន ។

ម្យ៉ាងទៀត ពាក្យ "សេមីកុងឌុកទ័រ" តែងត្រូវបានគេប្រើដើម្បីសំដៅទៅលើឧបករណ៍ដែលផលិតចេញពីវត្ថុធាតុនេះ ដូចជា មីក្រូឈីប (microchips) និងប្រព័ន្ធដំណើរការកុំព្យូទ័រ ដែលដំណើរការដោយប្រើគោលការណ៍រូបវិទ្យាសេមីកុងឌុកទ័រ ។ ស៊ីលិកុន (silicon) គឺជាវត្ថុធាតុសេមីកុងឌុកទ័រដែលគេប្រើប្រាស់ទូលំទូលាយបំផុត ដោយសារតម្លៃសមរម្យ និងសមត្ថភាពធ្វើការក្នុងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ។

ប្រវត្តិសាស្ត្រ

ប្រភព: Wikipedia

តាមរយៈការចងក្រងរបស់ Wikipedia ឧបករណ៍សេមីកុងឌុកទ័រដំបូងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅឆ្នាំ ១៨៧៤ ដោយលោក Karl Ferdinand Braun ដែលបានរកឃើញ crystal detector សម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងវិទ្យុដំបូងៗ ។ ឧបករណ៍នេះប្រើដុំគ្រីសស្តាល់នៃសារធាតុមួយចំនួនដើម្បីចាប់សញ្ញាវិទ្យុ ។ ប៉ុន្តែការវិវឌ្ឍដ៏សំខាន់បំផុតបានកើតឡើងនៅឆ្នាំ ១៩៤៧ នៅពេលដែលក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវនៅក្រុមហ៊ុន Bell Labs ក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក រួមមានលោក John Bardeen, William Shockley និង Walter Brattain បានបង្កើតត្រង់ស៊ីស្ទ័រ point-contact ជាលើកដំបូង ។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រនេះអាចបំពងសញ្ញាអគ្គិសនី និងធ្វើសកម្មភាពជាកុងតាក់ដែលអាចបើក-បិទបាន ដែលធ្វើឲ្យវាអាចជំនួសបំពង់សុញ្ញកាស (vacuum tubes) ដែលមានទំហំធំ និងងាយខូច ។

ការបង្កើតត្រង់ស៊ីស្ទ័របានបើកផ្លូវថ្មីដល់ការរចនាសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិកឲ្យមានទំហំតូចជាងមុន និងសន្សំសំចៃថាមពល ។ ជាបន្តបន្ទាប់ ការអភិវឌ្ឍបានឈានទៅដល់សៀគ្វីរួមបញ្ចូល (integrated circuits) ដែលរួមបញ្ចូលត្រង់ស៊ីស្ទ័ររាប់លាននៅលើបន្ទះតូចមួយ ហើយនេះជាមូលដ្ឋាននៃកុំព្យូទ័រទំនើប និងឧបករណ៍ឌីជីថលជាច្រើន ។

ការផលិត និងការប្រើប្រាស់

ប្រភព: Wikipedia

យោងតាម Wikipedia ការផលិតឧបករណ៍សេមីកុងឌុកទ័រពឹងផ្អែកលើដំណើរការ doping ដែលជាការបញ្ចូលធាតុមិនបរិសុទ្ឋក្នុងបរិមាណតិចតួចទៅក្នុងវត្ថុធាតុសុទ្ធ ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈចរន្តរបស់វា ។ ជាក់ស្តែង ការបន្ថែមអាតូមដែលមានអេឡិចត្រុងលើស (ដូចជាផូស្វ័រ) បង្កើតជាវត្ថុធាតុប្រភេទ n ហើយការបន្ថែមអាតូមដែលខ្វះអេឡិចត្រុង (ដូចជាបូរ៉ុន) បង្កើតជាប្រភេទ p ។ នៅពេលដែលយកប្រភេទទាំងពីរនេះមកដាក់ជាប់គ្នា ប្រសព្វ p-n អាចឲ្យចរន្តហូរតែក្នុងទិសដៅមួយប៉ុណ្ណោះ ដែលជាមុខងាររបស់ឌីយ៉ូដ (diode) ។ បើភ្ជាប់ប្រសព្វពីរជាប់គ្នា វានឹងក្លាយជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ដែលអាចបំពងសញ្ញា ឬធ្វើសកម្មភាពបិទ-បើក ។

សម្ភារៈសេមីកុងឌុកទ័រដែលគេប្រើច្រើនជាងគេគឺស៊ីលិកុន ដែលត្រូវបានយកទៅផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលសម្រាប់ឈីបកុំព្យូទ័រ អង្គចងចាំ (memory) និងមីក្រូប្រូសេស័រ ។ ក្រៅពីនេះ សេមីកុងឌុកទ័រក៏ត្រូវបានប្រើក្នុងបច្ចេកវិទ្យាថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ (solar cells) ឧបករណ៍បំភាយពន្លឺ (LED) ឡាស៊ែរ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជាច្រើនទៀត ។ បច្ចេកវិទ្យាផលិតសេមីកុងឌុកទ័រតម្រូវឲ្យមានបន្ទប់ស្អាត (cleanroom) និងឧបករណ៍ទំនើបបំផុត ដើម្បីសម្រេចបានទំហំតូចក្នុងកម្រិតណាណូម៉ែត្រ (nanometer) ។

ការពាក់ព័ន្ធបច្ចុប្បន្ន

ដូចបានកត់សម្គាល់ក្នុង Wikipedia សេមីកុងឌុកទ័រមានតួនាទីសំខាន់ក្នុងនាមជាមូលដ្ឋាននៃមីក្រូឈីប និងប្រព័ន្ធដំណើរការ ។ សព្វថ្ងៃនេះ គ្រប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកស្ទើរតែទាំងអស់ ចាប់ពីទូរស័ព្ទឆ្លាតវៃ កុំព្យូទ័រយួរដៃ រហូតដល់រថយន្ត និងឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រ សុទ្ធតែពឹងផ្អែកលើឈីបសេមីកុងឌុកទ័រ ។ ការរីកចម្រើននៃបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) បណ្តាញ 5G និងអ៊ីនធើរណេតនៃវត្ថុ (IoT) សុទ្ធតែជំរុញឲ្យតម្រូវការឈីបកាន់តែខ្ពស់ឡើង ។

ដូច្នេះ ការយល់ដឹងអំពីសេមីកុងឌុកទ័រមានសារៈសំខាន់សម្រាប់អ្នកអាន ដើម្បីតាមដាននិន្នាការបច្ចេកវិទ្យាសកល ដែលជះឥទ្ធិពលដល់សេដ្ឋកិច្ច និងជីវិតប្រចាំថ្ងៃនៅកម្ពុជាផងដែរ ។