संदर्भ:

• आधुनिक वैश्विक परिदृश्य में सेमीकंडक्टर (चिप) का निर्माण एक निर्णायक आधार स्तंभ के रूप में मौजूद है, जो हमारे दैनिक जीवन में व्याप्त असंख्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की कार्यक्षमता को सुनिश्चित करता है। इन सूक्ष्म चिप्स के निर्माण की जटिल प्रक्रिया में भौतिकी, रसायन विज्ञान और इंजीनियरिंग के सिद्धांतों का अभिसरण होता है, जिसके फलस्वरूप सूक्ष्म परिपथों का निर्माण होता है। ये सूक्ष्म परिपथ हमारी डिजिटल दुनिया को शक्ति प्रदान करते हैं। कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI), इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) और मोबाइल प्रौद्योगिकियों में अभूतपूर्व प्रगति के कारण वैश्विक स्तर पर सेमीकंडक्टर चिप्स की मांग में वृद्धि हो रही है। इसके परिणामस्वरूप, राष्ट्र अपनी सीमाओं के भीतर मजबूत चिप निर्माण क्षमता स्थापित करने की रणनीतिक आवश्यकता को स्वीकार कर रहे हैं, जो उन्हें तकनीकी स्वायत्तता प्रदान करेगा।

सेमीकंडक्टर का निर्माण:

• सेमीकंडक्टर निर्माण के केंद्रबिंदु में सेमीकंडक्टर सामग्री को विशिष्ट विद्युत गुणों के साथ आत्मसात करने के लिए संपादित की जाने वाली एक जटिल प्रक्रिया निहित है। इसमें सेमीकंडक्टर/अर्धचालक, अपनी अनूठी चालकता विशेषताओं के साथ, उपोत्पाद (सब्सट्रेट) के रूप में कार्य करते हैं। इस उपोत्पाद पर जटिल संरचनात्मक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पाए जाते हैं। एक सूक्ष्मतापूर्वक नियोजित प्रक्रिया, जिसे फैब्रिकेशन के नाम से जाना जाता है; के माध्यम से शुद्ध सेमीकंडक्टर पदार्थों में यथार्थ रूप से चयनित तत्वों/कारकों को सम्मिश्रित किया जाता है। यह प्रक्रिया उनकी चालकता को परिवर्तित करती है और जटिल परिपथों के निर्माण को सुगम बनाती है।
• इस प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण घटक ट्रांजिस्टर है। ट्रांजिस्टर एक बहु-क्रियाशील उपकरण है जो एक स्विच और एक एम्पलीफायर दोनों के रूप में कार्य करता है। जब बड़ी संख्या में ट्रांजिस्टरों को एकीकृत परिपथ (IC) पर एकीकृत किया जाता है, तो वे आधुनिक संगणन का आधार बनते हैं, जिससे जटिल तार्किक और कम्प्यूटेशनल कार्यों का निष्पादन संभव होता है। एक साधारण स्विच से एक बहु-कार्यात्मक घटक के रूप में, जो एकल चिप के भीतर अंतर्भुक्त होता है, ट्रांजिस्टर के विकास पथ ने सेमीकंडक्टर क्रांति को उत्प्रेरित किया है और यह विभिन्न क्षेत्रों में तकनीकी नवाचार को निरंतर गति प्रदान कर रहा है।

सेमीकंडक्टर क्रांति में ट्रांजिस्टर की भूमिका:

• इलेक्ट्रॉनिक परिपथों के मूलभूत निर्माण खण्ड के रूप में, ट्रांजिस्टर ने सेमीकंडक्टर क्रांति को आगे बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। प्रारंभ में एक साधारण स्विच के रूप में कल्पित, ट्रांजिस्टर अब बहुआयामी उपकरणों में विकसित हो गए हैं, जो अभिवर्धन और उच्च-आवृत्ति संकेत प्रसंस्करण में सक्षम हैं। सेमीकंडक्टर चिप्स में उनके एकीकरण ने अभूतपूर्व कम्प्यूटेशनल शक्ति के युग का सूत्रपात किया है, जिससे छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के भीतर जटिल कार्यात्मकताओं को प्राप्त करना संभव हो सका है।
• अलग-अलग चिप घटकों में अपनी भूमिका से परे, ट्रांजिस्टर परस्पर जुड़े परिपथों के लिए एक आधार के रूप में कार्य करते हैं, जो निर्बाध संचार और डेटा प्रसंस्करण को सुगम बनाते हैं। ट्रांजिस्टरों का सूक्ष्मकरण; ऊर्जा दक्षता में वृद्धि के साथ, सेमीकंडक्टर विकास की एक प्रमुख विशेषता रही है। इस प्रक्रिया ने चिप आकार को लगातार कम करने में सक्षम बनाया है, साथ ही साथ प्रदर्शन मापदंडों को भी बढ़ाया है। नोबेल पुरस्कार मान्यता ट्रांजिस्टर के परिवर्तनकारी प्रभाव को रेखांकित करती है, जो उन्हें तकनीकी प्रगति के उत्प्रेरक के रूप में स्थापित करती है।

संयोजन और परीक्षण प्रक्रियाएं:

• अपने निर्माण चरण के बाद, सेमीकंडक्टर चिप्स कार्यक्षमता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए संयोजन (असेम्बल) और परीक्षण प्रक्रियाओं से गुजरते हैं। असेंबली संयंत्र अलग-अलग चिप्स को पैकेजिंग करने, उन्हें टिकाऊ आवरणों के भीतर सुरक्षित करने और जटिल वायर रूटिंग के माध्यम से विद्युत कनेक्शन स्थापित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह इनकैप्सुलेशन चिप्स को पर्यावरणीय खतरों से बचाता है और साथ ही इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में निर्बाध एकीकरण को सुगम बनाता है।
• बाद की परीक्षण प्रक्रियाएं चिप्स को कठोर मूल्यांकन के अधीन करती हैं, जो विविध परिचालन स्थितियों के तहत कार्यक्षमता और स्थायित्व का सत्यापन करती हैं। उच्च तापमान और वोल्टेज के संपर्क में आने वाले तनाव परीक्षण, इस चिप की सहनशीलता और दीर्घायु का आकलन करते हैं, जो उनके संचालन के पूरे जीवनकाल में मजबूत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं। इस प्रकार असेंबली और परीक्षण संयंत्र सेमीकंडक्टर निर्माण पारिस्थितिकी तंत्र के महत्वपूर्ण घटक हैं, जो उत्पाद की गुणवत्ता और विश्वसनीयता की रक्षा करते हैं।

सेमीकंडक्टर निर्माण में लघुकरण की प्रगति:

•  अविरत लघुकरण की खोज सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी का एक स्थापित लक्षण है, जिसने चिप निर्माण में निरंतर नवप्रवर्तन को प्रेरित किया है। निरंतर सिकुड़ते फीचर आकारों (नैनोमीटर में मापे जाते हैं) द्वारा चिन्हित विकसित निर्माण तकनीकों ने अत्यधिक लघु और शक्तिशाली सेमीकंडक्टर चिप्स के निर्माण को संभव बनाया है। लिथोग्राफी और भौतिक विज्ञान में प्रगति ने विनिर्माताओं को अभूतपूर्व परिशुद्धता के साथ जटिल परिपथ पैटर्न उत्कीर्ण करने का सामर्थ्य प्रदान किया है, जिससे कम्प्यूटेशनल क्षमता की सीमाओं को निरंतर विस्तारित किया जा रहा है।
• परंपरागत लेआउट से त्रि-आयामी वास्तुकला में बदलाव सेमीकंडक्टर डिजाइन में एक मौलिक दिशा-परिवर्तन है, जो प्रदर्शन और मापनीयता बढ़ाने के लिए ऊर्ध्वाधर स्तर-क्रम का लाभ उठाता है। ट्रांजिस्टर आयामों के अनुकूलन और नवीन सामग्रियों के अन्वेषण द्वारा, शोधकर्ता लगातार लघुकरण की सीमाओं को आगे बढ़ा रहे हैं, जिससे सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी को अनछुए क्षेत्रों में अग्रसर किया जा रहा है। छोटे, अधिक कुशल चिप्स की खोज नवाचार के एक नवीन युग का सूत्रपात करती है, जो उद्योगों को रूपांतरित करने और तकनीकी सीमाओं को पुनः परिभाषित करने के लिए तैयार है।

भारत का सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र:

• भारत का सेमीकंडक्टर परिदृश्य एक जीवंत पारिस्थितिकी तंत्र का दावा करता है, जो दशकों से पोषित एक संपन्न चिप डिजाइन उद्योग द्वारा संचालित है। कम्प्यूटर-एडेड डिजाइन की शक्ति का उपयोग करते हुए, भारतीय इंजीनियर कुशलतापूर्वक सेमीकंडक्टर ब्लूप्रिंट तैयार करते हैं, वैचारिक डिजाइनों को वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में बदलते हैं। कुशल पेशेवरों की निरंतर कोशिशों से संवर्धित यह मजबूत डिजाइन अवसंरचना भारत को वैश्विक सेमीकंडक्टर क्षेत्र में एक दुर्जेय प्रतिभागी के रूप में स्थापित करती है।
• टाटा समूह और पावरचिप सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग कॉर्पोरेशन के बीच साझेदारी जैसी पहलों के साथ, भारत घरेलू चिप निर्माण क्षमताओं को मजबूत करने की दिशा में अग्रसर है। गुजरात और असम में फैब्रिकेशन संयंत्रों की स्थापना आपूर्ति श्रृंखला की कमजोरियों से बचाव करते हुए और तकनीकी स्वायत्तता को बढ़ावा देते हुए, आत्मनिर्भर सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र विकसित करने के लिए राष्ट्र की प्रतिबद्धता को रेखांकित करती है।

निष्कर्ष:

• सेमीकंडक्टर निर्माण मानव प्रतिभा का एक प्रमाण है, जो आधुनिक प्रौद्योगिकी के विभिन्न विषयों को एक साथ समाहित करता है। साधारण ट्रांजिस्टर से लेकर हमारे डिजिटल युग को शक्ति प्रदान करने वाले जटिल रूप से निर्मित चिप्स तक, प्रत्येक प्रगति हमें नवाचार और संपर्क द्वारा परिभाषित भविष्य के करीब ले जाती है। जैसा कि राष्ट्र इस महत्वपूर्ण क्षेत्र में वर्चस्व की होड़ में लगे हैं; अनुसंधान, बुनियादी ढांचे और प्रतिभा विकास में निवेश सेमीकंडक्टर क्रांति की दिशा को आकार देगा, जो संभावनाओं के एक नए युग की शुरुआत करेगा। इस निरंतर विकसित परिदृश्य में, भारत का एक सेमीकंडक्टर पावरहाउस के रूप में उदय एक आदर्श बदलाव का संकेत देता है, जो वैश्विक गतिशीलता को पुनर्परिभाषित करने और मानवता को अभूतपूर्व तकनीकी सीमाओं की ओर अग्रसर करने का वादा करता है।

 स्रोत- द हिंदू