তথ্য যুগের ভিত্তিপ্রস্তর হিসেবে সেমিকন্ডাক্টর কাজ করে, প্রতিটি বস্তুগত পুনরাবৃত্তি মানব প্রযুক্তির সীমানা পুনর্নির্ধারণ করে। প্রথম প্রজন্মের সিলিকন-ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর থেকে আজকের চতুর্থ প্রজন্মের অতি-প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ উপকরণ পর্যন্ত, প্রতিটি বিবর্তনীয় পদক্ষেপ যোগাযোগ, শক্তি এবং কম্পিউটিংয়ে রূপান্তরমূলক অগ্রগতি সাধন করেছে। বিদ্যমান সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্য এবং প্রজন্মগত রূপান্তর যুক্তি বিশ্লেষণ করে, আমরা এই প্রতিযোগিতামূলক ক্ষেত্রে চীনের কৌশলগত পথগুলি অন্বেষণ করার সময় পঞ্চম প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলির জন্য সম্ভাব্য দিকনির্দেশনা পূর্বাভাস দিতে পারি।
I. চারটি সেমিকন্ডাক্টর প্রজন্মের বৈশিষ্ট্য এবং বিবর্তনীয় যুক্তি
প্রথম প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর: সিলিকন-জার্মেনিয়াম ফাউন্ডেশন যুগ
বৈশিষ্ট্য: সিলিকন (Si) এবং জার্মেনিয়াম (Ge) এর মতো মৌলিক সেমিকন্ডাক্টরগুলি খরচ-কার্যকারিতা এবং পরিপক্ক উৎপাদন প্রক্রিয়া প্রদান করে, তবুও সংকীর্ণ ব্যান্ডগ্যাপের (Si: 1.12 eV; Ge: 0.67 eV) সম্মুখীন হয়, যা ভোল্টেজ সহনশীলতা এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কর্মক্ষমতা সীমিত করে।
অ্যাপ্লিকেশন: ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট, সৌর কোষ, কম-ভোল্টেজ/কম-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইস।
ট্রানজিশন ড্রাইভার: অপটোইলেকট্রনিক্সে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি/উচ্চ-তাপমাত্রা কর্মক্ষমতার ক্রমবর্ধমান চাহিদা সিলিকনের ক্ষমতাকে ছাড়িয়ে গেছে।
দ্বিতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর: III-V যৌগিক বিপ্লব
বৈশিষ্ট্য: গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs) এবং ইন্ডিয়াম ফসফাইড (InP) এর মতো III-V যৌগগুলিতে RF এবং ফোটোনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ (GaAs: 1.42 eV) এবং উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা রয়েছে।
অ্যাপ্লিকেশন: 5G RF ডিভাইস, লেজার ডায়োড, স্যাটেলাইট যোগাযোগ।
চ্যালেঞ্জ: উপাদানের ঘাটতি (ইন্ডিয়ামের প্রাচুর্য: ০.০০১%), বিষাক্ত উপাদান (আর্সেনিক), এবং উচ্চ উৎপাদন খরচ।
ট্রানজিশন ড্রাইভার: শক্তি/বিদ্যুৎ প্রয়োগের জন্য উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজযুক্ত উপকরণের চাহিদা ছিল।
তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর: ওয়াইড ব্যান্ডগ্যাপ এনার্জি বিপ্লব
বৈশিষ্ট্য: সিলিকন কার্বাইড (SiC) এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) উচ্চতর তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্য সহ 3eV (SiC:3.2eV; GaN:3.4eV) ব্যান্ডগ্যাপ প্রদান করে।
অ্যাপ্লিকেশন: ইভি পাওয়ারট্রেন, পিভি ইনভার্টার, 5G অবকাঠামো।
সুবিধা: সিলিকনের তুলনায় ৫০%+ শক্তি সাশ্রয় এবং ৭০% আকার হ্রাস।
ট্রানজিশন ড্রাইভার: এআই/কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য চরম কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স সহ উপকরণের প্রয়োজন হয়।
চতুর্থ প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর: আল্ট্রা-ওয়াইড ব্যান্ডগ্যাপ ফ্রন্টিয়ার
বৈশিষ্ট্য: গ্যালিয়াম অক্সাইড (Ga₂O₃) এবং হীরা (C) 4.8eV পর্যন্ত ব্যান্ডগ্যাপ অর্জন করে, যা অতি-নিম্ন অন-রেজিস্ট্যান্স এবং kV-শ্রেণীর ভোল্টেজ সহনশীলতার সমন্বয় করে।
অ্যাপ্লিকেশন: অতি-উচ্চ-ভোল্টেজ আইসি, গভীর-ইউভি ডিটেক্টর, কোয়ান্টাম যোগাযোগ।
সাফল্য: Ga₂O₃ ডিভাইসগুলি 8kV থেকে বেশি বিদ্যুৎ সহ্য করতে পারে, যা SiC-এর দক্ষতা তিনগুণ বৃদ্ধি করে।
বিবর্তনীয় যুক্তি: ভৌত সীমা অতিক্রম করার জন্য কোয়ান্টাম-স্কেল কর্মক্ষমতা লাফানো প্রয়োজন।
I. পঞ্চম প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর ট্রেন্ডস: কোয়ান্টাম ম্যাটেরিয়ালস এবং 2D আর্কিটেকচার
সম্ভাব্য বিকাশ ভেক্টরগুলির মধ্যে রয়েছে:
১. টপোলজিক্যাল ইনসুলেটর: বাল্ক ইনসুলেশন সহ পৃষ্ঠ পরিবাহী শূন্য-ক্ষতি ইলেকট্রনিক্স সক্ষম করে।
২. ২ডি উপকরণ: গ্রাফিন/MoS₂ THz-ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া এবং নমনীয় ইলেকট্রনিক্স সামঞ্জস্য প্রদান করে।
৩. কোয়ান্টাম ডটস এবং ফোটোনিক স্ফটিক: ব্যান্ডগ্যাপ ইঞ্জিনিয়ারিং অপটোইলেকট্রনিক-তাপীয় একীকরণ সক্ষম করে।
৪. জৈব-অর্ধপরিবাহী: ডিএনএ/প্রোটিন-ভিত্তিক স্ব-একত্রিত উপকরণ জীববিজ্ঞান এবং ইলেকট্রনিক্সের মধ্যে সেতুবন্ধন তৈরি করে।
৫. মূল চালিকাশক্তি: এআই, মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস এবং ঘরের তাপমাত্রার অতিপরিবাহীতার চাহিদা।
২. চীনের সেমিকন্ডাক্টর সুযোগ: অনুসারী থেকে নেতা
১. প্রযুক্তিগত সাফল্য
• তৃতীয় প্রজন্ম: ৮ ইঞ্চি SiC সাবস্ট্রেটের ব্যাপক উৎপাদন; BYD যানবাহনে অটোমোটিভ-গ্রেড SiC MOSFET
• চতুর্থ প্রজন্ম: XUPT এবং CETC46 এর 8-ইঞ্চি Ga₂O₃ এপিট্যাক্সি সাফল্য
2. নীতি সহায়তা
• ১৪তম পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনায় তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়েছে
• প্রাদেশিক শত বিলিয়ন ইউয়ান শিল্প তহবিল প্রতিষ্ঠিত
• ২০২৪ সালে শীর্ষ ১০ প্রযুক্তিগত অগ্রগতির তালিকায় ৬-৮ ইঞ্চির GaN ডিভাইস এবং Ga₂O₃ ট্রানজিস্টর মাইলস্টোনস
III. চ্যালেঞ্জ এবং কৌশলগত সমাধান
১. কারিগরি বাধা
• স্ফটিকের বৃদ্ধি: বড় ব্যাসের বোলের জন্য কম ফলন (যেমন, Ga₂O₃ ক্র্যাকিং)
• নির্ভরযোগ্যতার মান: উচ্চ-শক্তি/উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বার্ধক্য পরীক্ষার জন্য প্রতিষ্ঠিত প্রোটোকলের অভাব।
২. সরবরাহ শৃঙ্খলের ঘাটতি
• সরঞ্জাম: SiC স্ফটিক চাষীদের জন্য <20% দেশীয় সামগ্রী
• গ্রহণ: আমদানি করা উপাদানগুলির জন্য ডাউনস্ট্রিম পছন্দ
৩. কৌশলগত পথ
• শিল্প-শিক্ষা সহযোগিতা: "তৃতীয়-জেনার সেমিকন্ডাক্টর জোট" এর আদলে তৈরি
• নিশ ফোকাস: কোয়ান্টাম যোগাযোগ/নতুন শক্তি বাজারকে অগ্রাধিকার দিন
• প্রতিভা বিকাশ: "চিপ বিজ্ঞান ও প্রকৌশল" শিক্ষামূলক কর্মসূচি প্রতিষ্ঠা করা।
সিলিকন থেকে Ga₂O₃ পর্যন্ত, সেমিকন্ডাক্টর বিবর্তন মানবজাতির ভৌত সীমা অতিক্রম করার বিজয়ের বর্ণনা দেয়। চীনের সুযোগ নিহিত রয়েছে চতুর্থ প্রজন্মের উপকরণ আয়ত্ত করার পাশাপাশি পঞ্চম প্রজন্মের উদ্ভাবনের পথপ্রদর্শক হিসেবে। শিক্ষাবিদ ইয়াং ডেরেন যেমন উল্লেখ করেছেন: "সত্যিকারের উদ্ভাবনের জন্য অপ্রচলিত পথ তৈরি করা প্রয়োজন।" নীতি, মূলধন এবং প্রযুক্তির সমন্বয় চীনের সেমিকন্ডাক্টর গন্তব্য নির্ধারণ করবে।
XKH একাধিক প্রযুক্তি প্রজন্ম জুড়ে উন্নত সেমিকন্ডাক্টর উপকরণে বিশেষজ্ঞ একটি উল্লম্বভাবে সমন্বিত সমাধান সরবরাহকারী হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে। স্ফটিক বৃদ্ধি, নির্ভুল প্রক্রিয়াকরণ এবং কার্যকরী আবরণ প্রযুক্তির মূল দক্ষতার সাথে, XKH পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, RF যোগাযোগ এবং অপটোইলেকট্রনিক সিস্টেমে অত্যাধুনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন সাবস্ট্রেট এবং এপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফার সরবরাহ করে। আমাদের উৎপাদন বাস্তুতন্ত্রে শিল্প-নেতৃস্থানীয় ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ সহ 4-8 ইঞ্চি সিলিকন কার্বাইড এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড ওয়েফার উৎপাদনের জন্য মালিকানাধীন প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, একই সাথে গ্যালিয়াম অক্সাইড এবং ডায়মন্ড সেমিকন্ডাক্টর সহ উদীয়মান অতি-প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ উপকরণগুলিতে সক্রিয় গবেষণা ও উন্নয়ন প্রোগ্রাম বজায় রাখা হয়েছে। শীর্ষস্থানীয় গবেষণা প্রতিষ্ঠান এবং সরঞ্জাম নির্মাতাদের সাথে কৌশলগত সহযোগিতার মাধ্যমে, XKH একটি নমনীয় উৎপাদন প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছে যা মানসম্মত পণ্যের উচ্চ-ভলিউম উৎপাদন এবং কাস্টমাইজড উপাদান সমাধানের বিশেষায়িত উন্নয়ন উভয়কেই সমর্থন করতে সক্ষম। XKH এর প্রযুক্তিগত দক্ষতা গুরুত্বপূর্ণ শিল্প চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় মনোনিবেশ করে যেমন পাওয়ার ডিভাইসের জন্য ওয়েফার অভিন্নতা উন্নত করা, RF অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাপ ব্যবস্থাপনা বৃদ্ধি করা এবং পরবর্তী প্রজন্মের ফোটোনিক ডিভাইসের জন্য নতুন হেটেরোস্ট্রাকচার তৈরি করা। উন্নত বস্তুগত বিজ্ঞানের সাথে নির্ভুল প্রকৌশল ক্ষমতা একত্রিত করে, XKH গ্রাহকদের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-শক্তি এবং চরম পরিবেশগত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কর্মক্ষমতা সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করতে সক্ষম করে, একই সাথে দেশীয় সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের বৃহত্তর সরবরাহ শৃঙ্খল স্বাধীনতার দিকে রূপান্তরকে সমর্থন করে।
XKH এর ১২ ইঞ্চি নীলকান্তমণি ওয়েফার এবং ১২ ইঞ্চি SiC সাবস্ট্রেট নিম্নলিখিত:
পোস্টের সময়: জুন-০৬-২০২৫