เซมิคอนดักเตอร์คืออะไร ?

0

หลายๆ ท่านคงเคยได้ยินคำว่า “เซมิคอนดักเตอร์” แต่อาจจะสงสัยว่าในความหมายที่แท้จริงแล้วคืออะไร วันนี้นิตยสารเพื่อนวิศวกร….จัดให้เมื่อกล่าวถึง เซมิคอนดักเตอร์ หรือ สารกึ่งตัวนำนั้นแต่ละคนก็คงมีความเข้าใจกันหลายแบบต่างๆ นานามันคืออะไร บางคนคิดว่าเป็นการทำฮาร์ดดิสก์ หรือบางคนก็คิดว่าอุปกรณ์ตัวเล็กๆ มีขาที่สมัยมัธยมอาจารย์เคยเอามาให้เล่นในวิชาฟิสิกส์ บางคนก็นึกไปถึงการหล่อสารอะไรซักอย่างให้เป็นแผ่นบางๆ แล้วนำเข้าโรงงานอุตสาหกรรม แน่นอนครับประสบการณ์แต่ละคนไม่เหมือนกัน ซึ่งผมเองก็มีประสบการณ์อีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าทั้งหมดทั้งสิ้นที่หลายๆ คนเข้าใจนั้นล้วนมีส่วนประกอบของคำว่า ” เซมิคอนดักเตอร์ ” ครับ
———เซมิคอนดักเตอร์ หรือ สารกึ่งตัวนำ แท้จริงแล้วคือ วัสดุที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำและฉนวน มักมีตัวประกอบของ Germanium, Selenium, Silicon วัสดุเนื้อแข็งเป็นผลึกที่มีสมบัติเป็นตัวนำ หรือสื่อไฟฟ้าก้ำกึ่งระหว่างโลหะกับอโลหะหรือฉนวน ก็เท่านั้นเองครับ เอาเป็นว่าเหมือนเพศที่ 3 ระหว่างสื่อไฟฟ้า(Conductor) กับ ฉนวน(insulator) แต่ด้วยคุณสมบัติดังกล่าวนั้นจึงทำให้สารกึ่งตัวนำเป็นวัสดุที่ใช้ทำอุปกรณ์ อิเล็คทรอนิกส์ต่างๆ มากมายครับ สำหรับความหมายผมคงไม่ลงลึกไปมากกว่านี้ละกันครับ สำหรับอุปกรณ์หรือผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเซมิคอนดักเตอร์นั้นสำหรับมุมมองของผมแบ่งได้ 3 ระดับใหญ่ดังนี้ (ถ้าใครมีคำแนะนำอื่นๆ ก็ช่วยแนะนำด้วยนะครับ)

 

  1. Component หรือชิ้นส่วนประกอบขนาดเล็กๆ เช่น แผงวงจรรวมหรือไอซี (Integrated circuit) คือ วงจรรวม โดยการนำเอา ไดโอด , ทรานซิสเตอร์ ,ตัวต้านทาน , ตัวเก็บประจุ และองค์ประกอบวงจรต่าง ๆ มาประกอบรวมกันบนแผ่นวงจรขนาดเล็ก ในปัจจุบันแผ่นวงจรนี้จะทำด้วยแผ่นซิลิคอน บางทีอาจเรียก ชิพ (Chip) ด้วยนวัตกรรมใหม่ๆ ทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้เล็กลงขึ้นเรื่อยๆ จนถึงระดับนาโน ทำให้สามารถสร้างคอมโพเน้นท์ที่มีประสิทธิภาพสูงอย่างต่อเนื่อง
  2. Assembly ในที่นี้ผมหมายถึงการนำแผงวงจรรวมหรือไอซีนั้นมาประกอบกับ PCB (Print Circuit Board) ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สำคัญของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ใช้เป็นทางเดินสัญญาณไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ที่อยู่บนวงจร และจะทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ เชื่อมต่อกันและสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องตามที่ได้ออกแบบไว้
  3. Product คือสินค้าสำเร็จรูปที่ถึงมือผู้ใช้งานโดยที่ประกอบเอา PCB มาใช้เป็นสมองตัวควบคุมให้ทำงานได้ตามที่เราต้องการ ตัวอย่างที่ชัดเจนและคุ้นเคย เช่น iPhone, iPad, Labtop, Hard Disk, TV ฯลฯ.

สำหรับคอลัมท์แรก About-Semi ก็ขอฝากไว้เพียงเท่านี้ก่อน ผมหวังว่าทุกท่านจะเข้าใจเกี่ยวกับเซมิคอนดักเตอร์เพิ่มมากขึ้น โปรดติดตาม Series-Semi-Stories กันต่อในฉบับหน้า สำหรับเราชาวเพื่อนวิศวกรชอบเล่น Gadget ไฮเทคมากๆ เราหวังว่าเหล่าผู้ผลิตสินค้าคุณภาพจะมีมุขใหม่ๆ โดยการนำเอาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แจ๋วๆ มาให้พวกเราใช้หรือเล่นกันต่อไป