Что такое полупроводники. Объясняем простыми словами
Полупроводники — кристаллические вещества (химические элементы, соединения и сплавы), которые по способности проводить электрический ток занимают промежуточное положение между проводниками (металлами) и диэлектриками (изоляторами).
Полупроводники в нормальном состоянии проводят небольшое количество тока или не проводят вообще. Но с ростом температуры или под действием света начинают лучше пропускать электрические заряды. Также проводимость полупроводников меняется при введении примеси — этот процесс называется «легирование».
Самый известным полупроводник — кремний (Si).
Ключевые современные полупроводниковые устройства — процессоры и иные микросхемы.
Полупроводники есть как почти во всех девайсах, которыми мы ежедневно пользуемся, так и в крупной промышленной, медицинской и другой технике: смартфонах, компьютерах, телевизорах, автомобилях, аппаратах ИВЛ, космических спутниках и т. п.
Пример употребления на «Секрете»
«Из-за дефицита полупроводников Минпромторг хочет организовать в России собственное производство кристаллов для радиоэлектронной аппаратуры. Тендер на проведение опытно-конструкторских работ (ОКР) для выращивания монокристаллов арсенида галлия и германия (GaAs и GeAs) диаметром 100 и 150 мм объявили в конце сентября. На работы выделяют 1,2 млрд рублей в течение четырёх лет».
(Из [новости] (https://secretmag.ru/news/rossiya-potratit-bolshe-1-mlrd-rublei-na-proizvodstvo-sobstvennykh-poluprovodnikov-13-10-2021.htm) 2021 года.)
Кризис полупроводников
Вскоре после того как весной 2020 года на фоне пандемии коронавируса автопроизводители сократили заказы, во всём мире возникла нехватка чипов для электроники. Как [объяснил] (https://secretmag.ru/news/deficit-mikroskhem-dobralsya-do-rossiiskogo-avtoproma.htm) генеральный директор научно-производственного предприятия ИТЭЛМА Евгений Горелик, цикл производства микросхем превышает шесть месяцев и предусматривает выращивание кремниевых кристаллов. Из-за специфики производства кристаллов производители запускают процесс выращивания раз в квартал, а некоторые и вовсе раз в год. При этом обычно их производят в большом количестве, а затем отправляют одну часть в корпусы, а вторую часть — на склад. За первый год пандемии запасы производителей кристаллов сократились до нуля.
Кроме коронавируса, повлиял рост спроса со стороны производителей других товаров, особенно бытовой электроники. Затем на поставках сказались [ледяной шторм в Техасе] (https://secretmag.ru/news/v-ssha-krupnye-zavody-priostanovili-rabotu-iz-za-anomalnykh-kholodov-i-snegopadov.htm), который остановил работу некоторых производителей микросхем из-за сбоев в подаче электроэнергии, и пожар на фабрике чипов компании Renesas в Японии.
Дефицит полупроводников заставил сразу несколько крупных производителей отказаться от полноценного выпуска автомобилей. Например, по этой причине General Motors пришлось на неделю приостановить производство электромобилей Chevrolet Bolt и Bolt EUV. О нехватке сообщали Ford, Honda и другие компании. В результате в России [очереди] (https://secretmag.ru/news/ocheredi-za-avtomobilyami-v-rossii-dostigli-kolossalnykh-razmerov-15-09-2021.htm) на новые иномарки достигли колоссальных размеров.
Мировой дефицит добрался и до российского автопрома. Некоторое время автозаводы покрывали нехватку чипов из складских запасов, но к лету нехватка стала заметной проблемой. Завод Volkswagen в России неоднократно [приостанавливал] (https://secretmag.ru/news/volkswagen-snova-priostanovit-zavod-v-rossii-iz-za-nekhvatki-chipov-02-09-2021.htm) работу. АвтоВАЗ также в течение лета несколько раз прекращал производство некоторых моделей.
Из-за дефицита пришлось [отложить] (https://secretmag.ru/news/obyazatelnuyu-ustanovku-glonass-otlozhili-iz-za-deficita-mikroskhem-24-08-2021.htm) обязательную установку системы ГЛОНАСС на выпускаемых на территории Европейского экономического союза (ЕАЭС) автомобилях.
В компании Boston Consulting Group (BCG) ожидают, что стабилизация наступит не раньше второго полугодия 2022-го.
Мнение
Миллиардер Илон Маск сравнил дефицит микрочипов, с которым столкнулся мир в 2021 году, с нехваткой туалетной бумаги, которую пережили многие страны в начале пандемии коронавируса. Несмотря на столь несерьёзную аналогию, проблема с поставками полупроводников, по признанию миллиардера, стала «самым большим вызовом для Tesla». Маск отметил, что «никогда не видел ничего подобного».
Статью проверил:
Иван Ястребков, руководитель проектов компании «Сберсервис»