ఈరోజు భారత ప్రధాని ఢిల్లీలో సెమికాన్‌ ఇండియా 2025ను ప్రారంభించారు. ఈ నేపథ్యంలోనే కేంద్ర మంత్రి అశ్విని వైష్ణవ్‌ ఐఎస్‌ఆర్‌కి చెందిన మొహాలీ సెమీకండక్టర్ లాబ్‌లో డెవలప్‌ చేసిన దేశీయ తొలి మైక్రోప్రాసెసర్‌ విక్రం 32 బిట్‌ ప్రాసెసర్‌ను ఆవిష్కరించారు. ప్రపంచ టెక్‌ నాయకుల సమక్షంలో ఈ సెమీకాన్‌ ఇండియా 2025 ప్రారంభం కావడంతో భారత సెమీకండక్టర్ రంగంలో ప్రపంచ దేశాలు దృష్టిపెట్టాయి. ఆత్మనిర్భర్‌లో భాగంగా సెమీకండక్టర్ ప్లాంట్‌లను ఏర్పాటు చేయడమే కాకుండా తొలి ప్రాసెసర్‌ను కూడా ఆవిష్కరించింది. 2030 నాటికి సెమీకండక్టర్ తయారీ విభాగంలో ప్రపంచంలో టాప్‌ 5లో ఒకటిగా నిలవాలన్నది భారత్‌ లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నది. ఈ నేపథ్యంలో సెమీ కండక్టర్లను ఎలా తయారు చేస్తారు? వాటి ఉపయోగాలు ఏమిటి? ఒక సెమీ కండక్టర్ తయారు కావడానికి ఎంత ఖర్చు అవుతుంది? ఎలా తయారవుతుందనే విషయాలను తెలుసుకుందాం.
ప్రాసెసర్‌లో సెమీకండక్టర్ల ఉపయోగం ఏమిటి?
ఒక ప్రాసెసర్ పనిచేయాలంటే సెమీకండక్టర్లు తప్పనిసరి. ప్రాసెసర్ బిలియన్ల సంఖ్యలో ట్రాన్సిస్టర్ల కలయికతో తయారవుతుంది. ట్రాన్సిస్టర్లు తయారు కావాలంటే సిలికాన్‌ అవసరం. సెమీకండక్టర్లు విద్యుత్‌ను ప్రాసెసర్ అవసరానికి తగిన విధంగా ప్రవహింపజేస్తాయి. అవసరమైతే విద్యుత్‌ ప్రవహించకుండా కూడా నిలువరిస్తాయి. ఈ కారణంగానే వీటిని అన్ని రకాలైన ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరాల్లో వినియోగిస్తుంటారు.
సెమీ కండక్టర్లు లేకుంటే ప్రాసెసర్ యూనిట్లు పనిచేయవా?
ఖచ్చితంగా సమాధానం చెప్పాలంటే లేదు అని చెబుతారు. ఎందుకంటే ప్రాసెసర్‌లో ట్రాన్సిస్టర్లు, రెసిస్టర్లు, డయోడ్లు అన్నీ కూడా సెమీకండక్టర్‌తోనే తయారవుతాయి. సెమీకండక్టర్ లేకుండా డిజిటల్‌ కంప్యూటర్‌ సర్క్యూట్లు అసలు తయారుకావు. ప్రాసెసర్ శరీరమైతే సెమీకండక్టర్ హృదయం లాంటిది. హృదయం లేకుండా శరీరం ఎలాగైతే పనిచేయదో, సెమీకండక్టర్లు లేకుండా ప్రాసెసర్‌లు కూడా పనిచేయవు.
సెమీ కండక్టర్లను ఎలా తయారు చేస్తారు?
సెమీ కండక్లర్లను తయారు చేసే విధానం అత్యంత క్లిష్టంగా ఉంటుంది. ఇందులో ప్రధానంగా సిలికాన్‌ను వినియోగిస్తారు.
తయారీ దశలు:
Silicon Extraction – క్వార్ట్జ్ సాండ్ నుంచి 99.99% pure silicon తీసుకోవడం.
Crystal Growth – ఒక పెద్ద సింగిల్ క్రిస్టల్ (ingot) తయారు చేయడం.
Wafer Preparation – ఆ ingot ను పలుచని చిప్‌లా కత్తిరించడం.
Photolithography – సూక్ష్మ స్థాయిలో సర్క్యూట్ ప్యాటర్న్ చెక్కడం.
Doping & Etching – ఎలక్ట్రాన్ కంట్రోల్ కోసం రసాయనాలు కలపడం.
Packaging – చివరికి చిప్‌ను ప్యాక్ చేసి ప్రాసెసర్‌లో అమర్చడం.
సెమీ కండక్టర్లకు ప్రపంచంలో ఎందుకు అంతటి డిమాండ్ ఉంది?
ప్రపంచంలో సెమీకండక్టర్లకు డిమాండ్ ఎప్పటికీ ఉంటుంది. ప్రతీ ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరంలోనూ సెమీకండక్టర్ తప్పనిసరి. మొబైల్స్‌, కంప్యూటర్స్‌, కార్లు, విమానాలు, డిఫెన్స్‌, రోబోట్స్‌, ఏఐ సిస్టమ్స్‌, 5జీ, ఎలక్ట్రికల్‌ వెహికిల్స్‌ వంటి వాటిల్లో వీటికి డిమాండ్ పెరుగుతున్నది. ఒక కారులో సగటున 1000 వరకు చిప్స్‌ అవసరం అవుతాయి. కారులో చిప్స్‌ లేకుంటే దాని పనితీరు మెరుగ్గా ఉండదు. డిజిటల్‌ ఎకానమీ మొత్తం సెమీకండక్టర్ల మీదనే ఆధాపడి ఉంది. సెమీకండక్టర్లు పనిచేయకుంటే ఎకానమీ మొత్తం కొలాప్స్‌ అవుతుంది.
ఒక సెమీ కండక్టర్ తయారు కావడానికి ఎంత ఖర్చు అవుతుంది?
చిప్‌ తయారీ ఎంత కష్టమో దాని ఖర్చు కూడా అంతే ఉంటుంది. ఒక సింగిల్ చిప్‌ దాని వినియోగం పనీతీరును బట్టి వందల రూపాయల నుంచి వేల రూపాయల వరకు ఖర్చు అవుతుంది. ఖర్చుతో కూడుకున్నది కాబట్టే సెమీకండక్టర్ ప్లాంట్‌ ఏర్పాటు చేయడానికి భారీ ఖర్చు అవుతుంది. ఒక సెమీ కండక్టర్ ఫ్యాబ్రికేషన్‌ ప్లాంట్‌ ఏర్పాటు చేయడానికి కనీసం 40 వేల కోట్ల రూపాయలకు పైగా ఖర్చు అవుతుంది. ఇంత పెట్టుబడి పెట్టాలంటే కష్టంతో కూడుకున్నదే. అందుకే చాలా దేశాలు సెమీకండక్టర్లను దిగుమతి చేసుకుంటాయి తప్పించి సొంతంగా ప్లాంట్‌లను ఏర్పాటు చేసుకోవు. అధునాతన చిప్‌ తయారీ సదుపాయాలు అమెరికా, తైవాన్‌, దక్షిణ కొరియా, జపాన్‌, చైనా దేశాల్లో మాత్రమే ఉన్నాయి. కాగా, ఇప్పుడు భారత్‌ కూడా చిప్‌ తయారీ ప్లాంట్‌లను ఏర్పాటు చేయడంతో పాటుగా ఈరోజు నుంచే చిప్‌లు తయారీ ఉత్పత్తి కూడా ప్రారంభించింది. మొదటి ప్రాసెసర్‌ను ఆవిష్కరించడంతో చిప్‌ తయారీ రంగంలో భారత్‌ కూడా తొలి అడుగు వేసింది.
మార్కెట్ వ్యాల్యూ ఎలా ఉంది?
2024 లో గ్లోబల్‌ సెమీకండక్టర్ మార్కెట్ విలువ సుమారు 50 లక్షల కోట్లకు పైగానే ఉంది. 2030 నాటికి ఇది 83 లక్షల కోట్లకు దాటుతుందని అంచనా. అందుకే చిప్‌ తయారీ కోసం పలు దేశాలు పోటీ పడుతున్నాయి. అయితే, సిలికాన్‌ అందుబాటులో ఉండటం, ఇతర మౌలిక సదుపాయాలు కల్పించడం, ఈ రంగంలో పెట్టుబడులను ఆహ్వానించడం తదితర అంశాలపై ఆధారపడి ఆయా దేశాల్లో ప్లాంట్లు ఏర్పాటు అవుతాయి. చిప్‌ తయారీ పెరిగితే డిమాండ్ తగ్గుతుంది. డిమాండ్ తగ్గితే ఎలక్ట్రానిక్‌ పరికరాలు తక్కువ ధరకే దొరుకుతాయి.
సెమీ కండక్టర్ల గురించి ఒక్కమాటలో చెప్పాలంటే సెమీకండక్టర్ లేకుంటే ప్రాసెసర్ లేదు. ప్రాసెసర్ లేకుంటే ఆధునిక టెక్నాలజీ లేదు.
