Công nghệ bán dẫn và ngành công nghiệp bán dẫn
Công nghệ bán dẫn là lĩnh vực nghiên cứu, phát triển và sản xuất các thành phần điện tử dựa trên vật liệu bán dẫn. Các thành phần điện tử này bao gồm transistor, diode, vi mạch và nhiều loại linh kiện khác được tạo ra từ vật liệu bán dẫn như silic, Gecmani, Cacbua Silic, Asenua Galli, Hợp chất Indi. Công nghệ bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử và viễn thông.
Các tiến bộ trong công nghệ bán dẫn được đo lường bằng kích thước của các thành phần nhỏ nhất được tạo ra trong quá trình sản xuất. Kích thước này thường được đo bằng đơn vị nanomét (nm) và tiến triển thu nhỏ kích thước chip giúp tăng hiệu suất và giảm kích thước của các thiết bị điện tử.
 |
Trong năm 1987 công nghệ sản xuất chip có kích thước nhỏ nhất là 800 nm (1nm=10-9m: một phần tỉ mét), nhưng đến năm 2022 công nghệ sản xuất chip có kích thước nhỏ nhất là 3 nm và trong tương lai năm 2024 công nghệ sản xuất chip có kích thước nhỏ nhất là 2 nm. Động lực chính của sự đổi mới trong công nghệ này là quá trình thu nhỏ các chip xử lý, nhằm làm sao có thể nén chặt số lượng lớn các bóng bán dẫn vào một vị trí nhất định, làm cho chúng xử lý nhanh hơn và tiết kiệm điện hơn.
Ngành công nghiệp bán dẫn (hay còn gọi là vi mạch) là tập hợp các thành phần tham gia vào lĩnh vực thiết kế cũng như chế tạo nên toàn bộ các linh kiện, thiết bị điện tử là những thứ không thể thiếu, đặc biệt quan trọng trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0. Ngành công nghiệp bán dẫn đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và có tác động lớn, ảnh hưởng mạnh đến nhiều ngành công nghiệp khác như:
Công nghiệp điện tử tiêu dùng: Bán dẫn là thành phần chính của các sản phẩm điện tử tiêu dùng như điện thoại di động, máy tính xách tay, máy ảnh số, máy giặt, lò vi sóng, tủ lạnh và các thiết bị gia dụng thông minh. Bán dẫn đã biến điện thoại di động và máy tính bảng thành các thiết bị thông minh đa năng, người dùng có thể truy cập Internet, chơi game, chụp ảnh, quay video và thậm chí làm việc từ xa thông qua các thiết bị này.
Công nghiệp ô tô: Xe hơi hiện đại sử dụng nhiều linh kiện và hệ thống điều khiển dựa trên bán dẫn, từ hệ thống đèn đến hệ thống giải trí và điều khiển động cơ. Bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong phát triển ô tô tự động lái và xe điện, giúp cải thiện an toàn, hiệu suất và tính năng của các phương tiện giao thông.
Công nghiệp y tế: Các thiết bị y tế ngày nay như máy hình ảnh y khoa, thiết bị theo dõi sức khỏe và các công cụ chẩn đoán, thường sử dụng bán dẫn để đạt được hiệu suất cao và tính năng chính xác, giúp cho các quá trình y tế trở nên hiệu quả hơn và dễ dàng theo dõi từ xa.
Công nghiệp năng lượng: Ngành công nghiệp năng lượng sử dụng bán dẫn trong các ứng dụng điện mặt trời và điều khiển hệ thống năng lượng.
Công nghiệp viễn thông: Ngành viễn thông cần lượng lớn chip bán dẫn như mạch tích hợp, anten và các thiết bị truyền thông đều sử dụng rộng rãi bán dẫn để cung cấp khả năng kết nối và truyền thông.
Công nghiệp công nghệ thông tin: Máy chủ, trung tâm dữ liệu và các thiết bị lưu trữ đều sử dụng bán dẫn để cung cấp hiệu suất và khả năng xử lý dữ liệu, làm cho máy tính trở nên mạnh mẽ và nhỏ gọn hơn, cho phép người dùng truy cập Internet, xử lý dữ liệu và giao tiếp một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn. Điều này đã thúc đẩy sự phát triển của mạng xã hội, ứng dụng di động và công nghệ thông tin nói chung.
Công nghiệp môi trường: Bán dẫn giúp theo dõi và quản lý tài nguyên môi trường như năng lượng và nước. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
Công nghiệp Giải trí và vui chơi: Bán dẫn đã đem lại một loạt ứng dụng giải trí, từ game và phim ảnh đến thực tế ảo và thực tế tăng cường. Chúng tạo ra trải nghiệm giải trí đa dạng và phong phú cho người dùng.
Công nghiệp quốc phòng và an ninh: Các hệ thống quốc phòng và an ninh như radar, thiết bị theo dõi và các hệ thống giao tiếp đều sử dụng các linh kiện bán dẫn.
Nhìn chung, ngành công nghiệp bán dẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình và thúc đẩy sự phát triển của nhiều lĩnh vực khác nhau trong nền kinh tế toàn cầu.
Trong tuyên bố chung về quan hệ đối tác Chiến lược Toàn diện Việt-Mỹ tháng 9 năm 2023, hai bên ghi nhận tiềm năng của Việt Nam trong việc trở thành quốc gia chủ chốt trong ngành công nghiệp bán dẫn, đồng thời ủng hộ sự phát triển nhanh chóng của hệ sinh thái bán dẫn tại Việt Nam.
Việt Nam đang có một lợi thế vô cùng lớn, đó là có trữ lượng đất hiếm lớn thứ hai trên thế giới chỉ sau Trung Quốc. Đất hiếm là vật liệu không thể thiếu của ngành công nghiệp bán dẫn, phục vụ rất nhiều công đoạn trong chế tạo, sản xuất.
Việc phát triển ngành công nghiệp bán dẫn không những mang lại nhiều lợi ích kinh tế và xã hội cho Việt Nam mà còn đóng vai trò quan trọng trong chuyển đổi số, hỗ trợ Việt Nam nâng cao cơ sở hạ tầng kỹ thuật số và tham gia vào Cách mạng công nghiệp 4.0. Việt Nam đang có tiềm năng trở thành trung tâm quan trọng trong ngành công nghiệp bán dẫn.
