Chất bán dẫn là gì? Vì sao các cường quốc đều muốn thâu tóm thị phần chất bán dẫn?

Chất bán dẫn là gì? Ứng dụng của chất bán dẫn

Chất bán dẫn không được bày bán một cách phổ thông trong các cửa hàng giống như các thiết bị điện, nên có thể khó hình dung với nhiều người. Tuy nhiên chất bán dẫn cấu thành một phần quan trọng trong rất nhiều thiết bị điện tử hiện nay – một phần không thể thiếu trong cuộc sống của con người hiện nay.

Chất bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các linh kiện điện tử. (Ảnh minh hoạ)

Về định nghĩa, chất bán dẫn hay Semiconductor là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện (kim loại nói chung) và chất cách điện (như hầu hết các loại gốm). Cụ thể, chúng hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và dẫn điện ở nhiệt độ phòng.

Chất bán dẫn có thể là các nguyên tố tinh khiết (silicon, germanium) hoặc các hợp chất (gallium arsenide, cadmium selenide). Hiện nay, chất bán dẫn phổ biến nhất là Silicon (Si) vì giá thành rẻ và dễ tinh chế.

Chất bán dẫn có một loạt tính chất hữu ích, quan trọng nhất là khả năng điều chỉnh chiều và đường đi của dòng điện theo một hướng khác, thay đổi điện trở nhờ ánh sáng hoặc nhiệt. Vì chất bán dẫn có thể thay đổi tính chất thông qua tạp chất hay ánh sáng hoặc nhiệt, nên chúng thường được dùng để mở rộng, đóng ngắt mạch điện hay chuyển đổi năng lượng.

Đây là những cơ sở để tạo ra diot, bóng bán dẫn và các thiết bị điện tử hiện đại ngày nay. Đặc biệt, chất bán dẫn thường được dùng để chế tạo các transistor trong chip điện tử, do đó cơ chế hoạt động của chip điện tử cũng dựa vào cơ chế bật, tắt để tạo ra tín hiệu.

Chip điện tử là thành phần quan trọng để chế tạo các linh kiện trong hàng loạt thiết bị công nghệ trong cuộc sống hàng ngày, ví như điện thoại di động, máy tính, tivi, máy giặt, điều hoà, tủ lạnh, bóng đèn LED, các loại thẻ nhớ, …

Ngoài lĩnh vực điện tử tiêu dùng, chất bán dẫn cũng đóng một vai trò trung tâm trong hoạt động của các máy ATM, xe, máy bay, internet, truyền thông và nhiều thiết bị khác trong cơ sở hạ tầng xã hội.

Vì sao các cường quốc muốn thâu tóm thị phần chất bán dẫn?

Giới chuyên gia trên thế giới đã đưa ra nhận định rằng sản xuất chất bán dẫn sẽ là “cốt lõi” của cuộc cạnh tranh công nghệ giữa các cường quốc thế kỷ 21. Bởi lẽ sản xuất chất bán dẫn chính là “cuộc đua hao tiền, tốn của, đòi hỏi các khoản đầu tư khổng lồ trong thời gian dài”.

Thực tế đang chứng minh nhận định này khi các khu vực kinh tế lớn trên thế giới như Liên minh châu Âu, Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản,… đều đang có những động thái cả về mặt chính sách lẫn về mặt kinh tế để thúc đẩy ngành sản xuất chất bán dẫn nội địa nhằm nâng cao vị trí cạnh tranh trong thị trường ngành bán dẫn toàn cầu trong một thập kỷ tới.

Các cường quốc công nghệ "đổ xô" vào sản xuất chất bán dẫn để thâu tóm càng nhiều thị phần trong thị trường "béo bở" này. (Ảnh minh hoạ)

Điều này có thể giải thích rằng, bởi độ ứng dụng rộng rãi của chất bán dẫn trong tất cả các ngành công nghệ cao từ thiết bị điện tử, ô tô, máy tính, cho đến thiết bị truyền thông... thì việc thâu tóm thị phần, chủ động sản xuất chất bán dẫn sẽ giúp các cường quốc công nghệ kiểm soát được tăng trưởng kinh tế trong bối cảnh chuyển đổi số tiếp tục diễn ra mạnh mẽ trên toàn cầu sau dịch bệnh.

Ước tính, doanh thu ngành bán dẫn đã đạt 439 tỷ USD vào năm 2020, tăng 6,5% so với năm 2019 bất chấp đại dịch hay khủng hoảng kinh tế toàn cầu.

Nói cách khác, việc kiểm soát ngành bán dẫn và các công nghệ lõi vì vậy được xem sẽ quyết định vị thế của các nền kinh tế trong thế kỷ 21.

Với nền kinh tế lớn nhất thế giới, bà Gina Raimondo - Bộ trưởng Bộ Thương mại Mỹ nhận định: “Việc thiếu hụt sản xuất chất bán dẫn trong nước không chỉ gây ra mối đe dọa về kinh tế, mà còn là mối đe dọa đến an ninh quốc gia Mỹ”.

Còn Bộ trưởng Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản - Koichi Hagiuda khẳng định: “Chất bán dẫn là bộ não của ngành công nghiệp, có vai trò quan trọng trong thời đại kỹ thuật số; khôi phục ngành sản xuất chất bán dẫn là sứ mệnh quốc gia”.

Liên tiếp những tuyên ngôn và động thái đáng chú ý từ các cường quốc trong thời gian gần đây đang cho thấy một cuộc “chạy đua” sản xuất chất bán dẫn ngày càng căng thẳng và “khốc liệt” hơn bao giờ hết.