Un semiconduttore è un materiale tipicamente costituito da silicio, che ha una conduttività elettrica leggermente superiore a quella del vetro ma inferiore a quella dei conduttori puri come il rame o l'alluminio. Con l'aggiunta di impurità, un processo noto come drogaggio, la loro conduttività e altre proprietà possono essere modificate per soddisfare i requisiti unici del componente elettronico in cui si trovano.
Conosciuti anche come semilavorati o chip, i semiconduttori si trovano in migliaia di prodotti come computer, smartphone, elettrodomestici, hardware di gioco e attrezzature mediche.
Nota che:
- Un semiconduttore è una sostanza che conduce elettricità più di un isolante ma meno di un conduttore puro ed è presente in migliaia di prodotti elettronici.
- Le industrie dei semiconduttori cercano di produrre semiconduttori più piccoli, più veloci e meno costosi.
Chi ha inventato i semiconduttori?
La prima tecnologia a semiconduttore, nota anche come "baffi di gatto", fu brevettata nel 1901. A Jagadis Chandra Bose viene attribuita la creazione del dispositivo. Per trovare le onde radio è stato utilizzato un raddrizzatore a semiconduttore a punto di contatto chiamato "baffi di gatto". Un transistor è un pezzo di tecnologia fatto di semiconduttori.
Cos'è un'azienda di semiconduttori?
Un'azienda o un'industria di semiconduttori crea e produce semiconduttori, che sono minuscoli componenti elettronici fatti di arseniuro di gallio, germanio o silicio. Quasi tutti i dispositivi elettronici, inclusi televisori, computer, strumenti diagnostici medici, telefoni cellulari e videogiochi, contengono semiconduttori.
Inoltre, la grande e ingombrante tecnologia del tubo a vuoto del passato è stata sostituita dal moderno semiconduttore in continua riduzione grazie ai progressi compiuti nell'industria dei semiconduttori dal 1960, consentendo la creazione di dispositivi elettronici più piccoli, più veloci e ancora più affidabili. Pertanto, le aziende e i produttori di elettronica negli Stati Uniti, Giappone, Cina e Corea del Sud rappresentano attualmente 400 miliardi di dollari nel settore dei semiconduttori.
Cosa fa un'azienda di semiconduttori?
Storicamente, i produttori di semiconduttori erano responsabili di ogni fase della produzione, dalla progettazione alla produzione. Ma molti produttori di chip stanno ora cedendo una quantità crescente di produzione ad altre società del settore. Di recente sono emerse società di fonderia esclusivamente manifatturiere che offrono interessanti opzioni di outsourcing. Insieme alle fonderie, cominciano a crescere le fila di chip tester e progettisti sempre più specializzati. Le aziende di chip stanno diventando più snelle e più produttive.
Di conseguenza, mentre molte aziende di semiconduttori gestiscono internamente il marketing e la progettazione, scelgono di esternalizzare parte o tutta la produzione. Queste aziende, denominate “fabless chip maker”, hanno un alto potenziale di crescita perché non sono gravate dalle spese legate alla produzione.
Come funzionano i semiconduttori?
I dispositivi a semiconduttore possono esibire una varietà di caratteristiche vantaggiose, tra cui la resistenza variabile, la capacità di condurre la corrente in una direzione più facilmente rispetto all'altra e la capacità di rispondere al calore e alla luce. In realtà eseguono l'amplificazione del segnale, la commutazione e la conversione dell'energia.
Pertanto, sono ampiamente utilizzati in quasi tutti i settori e le aziende che li producono e li testano sono considerati indicatori affidabili dello stato dell'economia nel suo complesso.
Infine, con i componenti semiconduttori presenti in una varietà di prodotti di consumo e commerciali, dalle automobili ai computer ai dispositivi mobili e all'elettronica personale, l'industria dei semiconduttori è un settore vitale sia per gli Stati Uniti che per le economie globali.
Tipi di semiconduttori
Sulla base degli elementi che vengono incorporati insieme al silicio durante il processo di "drogaggio", i semiconduttori possono essere suddivisi in due categorie principali:
#1. Un semiconduttore di tipo N
Un semiconduttore di tipo N contiene una o più impurità a base di atomi pentavalenti, come bismuto, arsenico, fosforo e antimonio.
#2. Un semiconduttore di tipo P
Un semiconduttore di tipo p ha droganti dello strato di valenza con cinque elettroni. A tale scopo vengono spesso utilizzati fosforo, antimonio o arsenico.
A cosa servono i semiconduttori?
I semiconduttori possono essere ampiamente suddivisi in quattro tipi di prodotti:
#1. Memoria
I chip di memoria comunicano con il cervello dei dispositivi informatici e fungono da strutture di archiviazione temporanea dei dati. Solo una manciata di titani come Toshiba, Samsung e NEC possono permettersi di rimanere in gioco a causa del continuo consolidamento del mercato delle memorie, che ha portato i prezzi delle memorie ai minimi storici.
#2. Microprocessori
Queste sono unità di elaborazione centrale che hanno il ragionamento fondamentale necessario per svolgere compiti. Con l'eccezione di Advanced Micro Devices, quasi tutti i rivali di Intel sono stati costretti a occupare nicchie più piccole o segmenti di mercato completamente diversi a causa della sua posizione dominante nel mercato dei microprocessori.
#3. Circuito integrato delle merci
Questi sono prodotti in grandi lotti per scopi di lavorazione standard e sono talvolta indicati come "chip standard". Questo mercato, dominato da grandissimi produttori di chip asiatici, offre margini di profitto estremamente ridotti, per i quali solo le più grandi aziende di semiconduttori possono competere.
#4. SOC complesso
System on a Chip (SOC) è la creazione di un chip a circuito integrato con la capacità di un intero sistema, spinto dalla crescente domanda di prodotti di consumo che combinano nuove funzionalità e prezzi più bassi.
Le 7 migliori aziende di semiconduttori al mondo
N. 1 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. (TSM)
- Entrate: 72 miliardi di dollari
La più grande fonderia di semiconduttori al mondo, che è un termine industriale per le aziende che producono semiconduttori sotto contratto per i clienti, è Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Per i clienti, le fonderie pure-play producono circuiti integrati. Taiwan Semi produce chip per conto di molte società di semiconduttori.
N. 2 Intel Corp. (INTC)
- Entrate: 70 miliardi di dollari
Intel sviluppa processori per i mercati dei PC e dei server aziendali, con le sue divisioni più grandi come Client Computing Group e Data Center Group. Offre inoltre soluzioni IoT, prodotti di memoria e archiviazione, tecnologia di guida autonoma e semiconduttori programmabili.
L'azienda produce controller di interfaccia di rete, circuiti integrati e chipset per schede madri. Intel ha annunciato un piano nel 2021 per effettuare investimenti significativi nella crescita della propria attività di fonderia, anche negli Stati Uniti.
#3. Qualcomm Inc. (QCOM)
- Entrate: 42 miliardi di dollari
Qualcomm è una società multinazionale di semiconduttori e telecomunicazioni che sviluppa e vende prodotti e servizi per le comunicazioni wireless. La tecnologia brevettata CDMA (code division multiple access) di Qualcomm è utilizzata dalle società di telecomunicazioni di tutto il mondo ed è stata fondamentale per il progresso delle comunicazioni wireless. Molti dispositivi mobili utilizzano i suoi chipset Snapdragon.
#4. Broadcom Inc. (AVGO)
- Entrate: 33 miliardi di dollari
Per i mercati del networking, delle telecomunicazioni e dei data center, Broadcom offre software e semiconduttori digitali e analogici. Offre interfacce per router, switch, processori, fibra ottica e connettività Bluetooth sui computer.
#5 Micron Technology Inc. (MU)
- Entrate: 31 miliardi di dollari
I chip di memoria di Micron Technology sono utilizzati nei sistemi di archiviazione su disco riscrivibili e nei prodotti flash NAND. Computer, elettronica di consumo, automobili, comunicazioni e server utilizzano tutti i prodotti dell'azienda.
#6. NVIDIA Corporation (NVDA)
- Entrate: 29 miliardi di dollari
Il principale produttore di processori grafici per computer desktop e server aziendali è Nvidia. Le prestazioni di fascia alta offerte da queste unità di elaborazione grafica, o GPU, sono desiderate dai minatori di criptovalute, dai giocatori online e dai professionisti che utilizzano la progettazione assistita da computer.
#7. Materiali applicati, Inc. (AMAT)
- Entrate: 26 miliardi di dollari
Applied Materials è uno dei principali fornitori di beni strumentali utilizzati per realizzare schermi a cristalli liquidi (LCD) e semiconduttori. I wafer di silicio di alta qualità vengono creati utilizzando la tecnologia dell'azienda e circuiti microscopici vengono quindi depositati sulle loro superfici.
#8. ASE Technology Holding Co. Ltd. (ASX)
- Entrate: 23 miliardi di dollari
ASE Technology è una holding con sede a Taiwan che offre servizi per l'assemblaggio, l'imballaggio e il collaudo di semiconduttori. Advanced Semiconductor Engineering Inc. e Siliconware Precision Industries Co., Ltd. hanno unito le forze per formare l'azienda.
#9. Microdispositivi avanzati (AMD)
- Entrate: 23 miliardi di dollari
Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) è un'azienda globale di semiconduttori che sviluppa e produce microprocessori, unità di elaborazione grafica (GPU) e altre parti hardware per computer. AMD è uno dei principali fornitori di microprocessori per computer desktop e laptop, console di gioco, server cloud e aziendali e altri dispositivi elettronici. Sono il principale produttore di microprocessori per personal computer e server. AMD offre una varietà di prodotti e tecnologie aggiuntivi oltre alle sue principali attività di microprocessori e GPU, come networking, memoria e software.
#10 ASML Holding NV (ASML)
- Entrate: 21 miliardi di dollari
L'ASML, con sede nei Paesi Bassi, è leader di mercato nella fornitura di sistemi di litografia all'avanguardia che i produttori di chip utilizzano per aggiungere circuiti ai wafer di silicio. Le sue apparecchiature aiutano i produttori di chip a sfruttare al meglio i costosi wafer migliorando al contempo le prestazioni dei chip.
Qual è la più grande azienda di semiconduttori negli Stati Uniti?
#1. Intel Corporation (la più grande azienda di semiconduttori negli Stati Uniti)
Intel è un pioniere nello sviluppo di tecnologie per processori e supporta iniziative internazionali. Utilizzano principalmente processori ad alte prestazioni come dispositivi a semiconduttore.
#2. NVIDIA
La società americana di tecnologia dei semiconduttori Nvidia produce Systems on a Chip (SoC) e unità di elaborazione grafica (GPU) (SoC).
#3. Strumenti texani
Processori di segnali digitali, circuiti discreti e integrati (IC), calcolatrici ed elaborazione digitale della luce sono tutti prodotti dalla principale azienda statunitense di semiconduttori, TI (DLP).
#4. Tecnologia Micron
Micron Technology è un produttore di prodotti a semiconduttore come DRAM, moduli e memoria flash NAND.
#5. Dispositivi analogici
Le soluzioni di elaborazione del segnale ad alte prestazioni sono disponibili presso Analog Devices. L'azienda è leader nella progettazione e produzione di circuiti integrati DSP, circuiti a segnale misto e circuiti analogici in tutto il mondo.
#6. Tecnologia a microchip
I principali fornitori di soluzioni Flash-IP, segnale misto, analogico e microcontrollore includono Microchip Technology Inc.
#7. Soluzioni Skyworks, Inc.
I produttori di semiconduttori analogici altamente all'avanguardia per il networking e le telecomunicazioni wireless includono Skyworks Solutions.
Cos'è un semiconduttore intrinseco?
Un semiconduttore intrinseco, al contrario dei semiconduttori di tipo p e n, è uno che non ha impurità o droganti aggiunti ad esso. Nei semiconduttori intrinseci, n = p, che è il rapporto tra elettroni eccitati e lacune.
Quale paese ha la maggior parte delle aziende di semiconduttori?
Taiwan. Il principale produttore mondiale di semiconduttori grezzi è la piccola nazione dell'Asia orientale di Taiwan, il cui status diplomatico è contestato dalla Cina. Questo ha molto a che fare con gli sforzi di Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
Chi è il più grande produttore di chip al mondo?
Senza menzionare Intel Corporation, il più grande produttore di chip al mondo per produzione, qualsiasi discussione sull'industria dei semiconduttori sarebbe incompleta (NASDAQ: INTC).
Chi acquista più chip per computer?
La Cina consuma oltre il 75% di tutti i semiconduttori venduti a livello globale, ma contribuisce solo per il 15% alla produzione. Nel frattempo, mentre Apple è di gran lunga il più grande acquirente di chip al mondo, le sue spese sono diminuite lo scorso anno e questa tendenza potrebbe continuare mentre la società passa a processori applicativi progettati internamente.
Da dove vengono i semiconduttori?
I microchip e i circuiti integrati (IC) sono spesso realizzati in germanio, silicio puro o composti come l'arseniuro di gallio. Questi componenti contengono impurità minori che influenzano la conduttività del materiale.
Chi vende più chip per computer al mondo?
Il più grande produttore di chip semiconduttori è Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC). Circa il 90% dei chip ad alte prestazioni in tutto il mondo sono prodotti da questa azienda. Inoltre, detiene una quota di fatturato di oltre il 50% del mercato globale della fonderia di semiconduttori.
MIGLIORI LAVORI TECNOLOGICI: lavori più remunerativi, remoti, introversi e senza laurea
Cosa fare in caso di emergenza elettrica e come ripristinare rapidamente l'alimentazione
EHR: cos'è una cartella clinica elettronica, vantaggi e differenza
ELETTRICISTA: cosa fanno gli elettricisti, quanto guadagnano e come diventarlo
Riferimenti:
