বিশ্বের সেমিকন্ডাক্টর শিল্প একমাত্র স্থান যেখানে নির্ভর করে

[বিজ্ঞাপন_১]

স্প্রুস পাইন বিশ্বের সবচেয়ে বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ খনির আবাসস্থল, এবং সিবেলকো হল সেই কোম্পানি যা সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের জন্য সেরা কোয়ার্টজ পরিশোধন করে।

অ্যাপালাচিয়ান এবং স্প্রুস পাইন - এই জমিটি সমৃদ্ধ নয়, শহরের কেন্দ্রস্থলে কেবল একটি ট্রেন স্টেশন, কয়েকটি দ্বিতল ইটের ঘর, একটি দীর্ঘ বন্ধ সিনেমা হল রয়েছে। তবে, আশেপাশের পাহাড়গুলি কাঙ্ক্ষিত খনিজ পদার্থে সমৃদ্ধ, যার মধ্যে কিছু শিল্প ব্যবহারের জন্য মূল্যবান, বিশেষ করে কোয়ার্টজ।

তবে, পৃথিবীর অন্য যেকোনো কোয়ার্টজের বিপরীতে, স্প্রুস পাইনে রয়েছে সবচেয়ে বিশুদ্ধ প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ। সিলিকন ডাই অক্সাইড কণার এই অত্যন্ত উন্নত জমা সেমিকন্ডাক্টর চিপ তৈরিতে ব্যবহৃত সিলিকন উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

অ্যাপালাচিয়ান এবং স্প্রুস পাইন পর্বতমালার পাহাড় এবং উপত্যকায় মূল্যবান খনিজ পদার্থের সন্ধানে কয়েক দশক ধরে কাজ করা অবসরপ্রাপ্ত ভূতত্ত্ববিদ গ্লোভার বলেন: "এটি এখানে বহু বিলিয়ন ডলারের একটি শিল্প," গ্লোভার হেসে ওয়্যারডকে বলেন। "এখান দিয়ে গাড়ি চালিয়ে আপনি এটি জানতে পারবেন না, এবং সম্ভবত আপনি কখনই জানতে পারবেন না।"

স্প্রুস পাইনে সিবেলকোর উদ্ভিদ কমপ্লেক্স। ছবি: সিবেলকো — স্প্রুস পাইনে সিবেলকোর উদ্ভিদ কমপ্লেক্স। ছবি: *সিবেলকো*

একবিংশ শতাব্দীতে, বালি আগের চেয়েও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে, বিশেষ করে সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে। বিশ্বের বেশিরভাগ বালি কোয়ার্টজ দিয়ে তৈরি, যা সিলিকন ডাই অক্সাইডের একটি রূপ, যা সিলিকা নামেও পরিচিত। উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন ডাই অক্সাইড কণা কম্পিউটার চিপ, ফাইবার অপটিক কেবল এবং অন্যান্য উচ্চ-প্রযুক্তির হার্ডওয়্যার তৈরির জন্য একটি অপরিহার্য কাঁচামাল। কংক্রিট বা মাটি উন্নত করতে ব্যবহৃত কোয়ার্টজের পাহাড়ের তুলনায় এই পণ্যগুলিতে ব্যবহৃত কোয়ার্টজের পরিমাণ খুবই কম। কিন্তু ডিজিটাল যুগে এর প্রভাব অপরিসীম।

খাঁটি কোয়ার্টজ পরিশোধন করা খুবই কঠিন, কিন্তু স্প্রুস পাইন বিশাল কোয়ার্টজ জমার আশীর্বাদপ্রাপ্ত এবং এটিকে বিশ্বের সবচেয়ে বিশুদ্ধ বলে মনে করা হয়। এটি একটি অনন্য ভূতাত্ত্বিক ইতিহাসের ফলাফল, যখন প্রায় ৩৮০ মিলিয়ন বছর আগে, আফ্রিকা মহাদেশ এবং আমেরিকার মধ্যে ভূতাত্ত্বিক গতিবিধির ফলে ২০০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় ঘর্ষণ তৈরি হয়েছিল, যার ফলে পেগমাটাইট নামক শিলার স্তরগুলি গলে গিয়েছিল। ১০০ বছর পরে, ভূগর্ভস্থ গভীরে চাপা এই গলিত শিলাটি ঠান্ডা হয়ে পুনরায় স্ফটিকায়িত হয়েছিল। ভূতাত্ত্বিক কার্যকলাপের মাধ্যমে, তারা পৃষ্ঠে উঠতে শুরু করে।

বছরের পর বছর ধরে, স্থানীয়রা পেগমেটাইট খনন করে, হাতিয়ার বা প্রাথমিক যন্ত্রপাতি দিয়ে সেগুলো চূর্ণ করে, এবং ব্যবহারের জন্য ফেল্ডস্পার এবং মাইকা আলাদা করে, কোয়ার্টজকে "আবর্জনা" হিসেবে রেখে, যা কেবল নির্মাণ বালির জন্য উপযুক্ত বা ফেলে দেওয়া হত। কিন্তু ১৯৫০-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে, হাজার হাজার মাইল দূরে উত্তর ক্যারোলিনায়, ক্যালিফোর্নিয়ার একদল প্রকৌশলী সেমিকন্ডাক্টরের জন্য বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ নিয়ে গবেষণা শুরু করেন।

সেই সময়, ট্রানজিস্টরের বাজার দ্রুত উত্তপ্ত হচ্ছিল। টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস, মটোরোলা এবং অন্যান্য কোম্পানিগুলি কম্পিউটারে ব্যবহারের জন্য ছোট, আরও দক্ষ ট্রানজিস্টর তৈরির জন্য দৌড়ঝাঁপ শুরু করে। ট্রানজিস্টরে ব্যবহৃত উপকরণগুলির মধ্যে ছিল জার্মেনিয়াম এবং সিলিকন।

সিবেলকো স্প্রস পাইনে কোয়ার্টজ আকরিক খনি তৈরি করে। ছবি: সিবেলকো — সিবেলকো স্প্রস পাইনে কোয়ার্টজ আকরিক খনি তৈরি করে। ছবি: *সিবেলকো*

১৯৫৯ সালে এই সাফল্য আসে, যখন রবার্ট নয়েস এবং ফেয়ারচাইল্ড সেমিকন্ডাক্টরের তার সহকর্মীরা আবিষ্কার করেন যে কীভাবে একটি নখের আকারের উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকনের টুকরোতে একাধিক ট্রানজিস্টর আটকানো যায়। নাসা তার মহাকাশ কর্মসূচিতে ব্যবহারের জন্য ফেয়ারচাইল্ডের মাইক্রোচিপ বেছে নেয় এবং সেখান থেকে কোম্পানির চিপ বিক্রি দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

এই চিপগুলি তৈরি করা খুবই জটিল প্রক্রিয়া। মূলত এগুলোর জন্য বিশুদ্ধ সিলিকন প্রয়োজন, কারণ সামান্যতম অপবিত্রতা সবকিছু নষ্ট করে দিতে পারে। সিলিকন খুঁজে পাওয়া সহজ কারণ এটি পৃথিবীর সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ উপাদানগুলির মধ্যে একটি। তবে, এর জন্য প্রচুর পরিমাণে নিষ্কাশন প্রয়োজন। বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ ব্যবহার করলে সময় এবং অর্থ সাশ্রয় হবে।

সাধারণত, উচ্চ তাপমাত্রায় বৈদ্যুতিক চুল্লিতে বালি জ্বালানো হয় যার ফলে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে যা বেশিরভাগ অক্সিজেনকে আলাদা করে দেয়, যার ফলে ৯৯% বিশুদ্ধ সিলিকন থাকে। তবে, এটি যথেষ্ট নয়। সৌর প্যানেলের জন্য সিলিকন ৯৯.৯৯৯৯৯৯% বিশুদ্ধ হতে হবে এবং কম্পিউটার চিপগুলি আরও কঠোর, ৯৯.৯৯৯৯৯৯৯৯৯৯%। কিন্তু স্প্রুস পাইনের কোয়ার্টজ দিয়ে, বিশুদ্ধতা ৯৯.৯৯৮%, এমনকি ৯৯.৯৯৯২% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে - এমন একটি উপাদান যা অমেধ্য পৃথক করার খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

পরিশোধিত হওয়ার পর কোয়ার্টজ। ছবি: সিবেলকো — পরিশোধিত হওয়ার পর কোয়ার্টজ। ছবি: *সিবেলকো*

কিন্তু খাঁটি কোয়ার্টজ দিয়েও সবাই খাঁটি সিলিকন পরিশোধন করতে পারে না। "আধুনিক অর্থনীতি স্প্রস পাইনের একটি রাস্তার উপর ভিত্তি করে তৈরি যা সিবেলকো উত্তর আমেরিকা সুবিধার দিকে নিয়ে যায়, একটি কোম্পানি যা অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ খনন এবং পরিশোধন করে," পেনসিলভানিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের হোয়ার্টন স্কুল অফ বিজনেসের এআই এবং সেমিকন্ডাক্টর অধ্যয়নরত অধ্যাপক ইথান মলিক টমস হার্ডওয়্যারকে বলেন।

সিবেলকো তাদের ওয়েবসাইটে দাবি করেছে যে তারা "চিপ তৈরিতে সিলিকন ওয়েফার পরিশোধনের জন্য কোয়ার্টজের একমাত্র সরবরাহকারী।" তবে, সেমিকন্ডাক্টর ক্ষেত্রে কোম্পানির অস্তিত্ব টিএসএমসি, ইন্টেল, এএসএমএল বা স্যামসাংয়ের মতো সুপরিচিত নয়।

কিছু বিশেষজ্ঞের মতে, সিবেলকোর স্বতন্ত্রতা প্রমাণিত হয়েছে যে, এটি যে ফিউজড কোয়ার্টজ তৈরি করে তা সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন, সৌর প্যানেলে ফটোভোলটাইক কোষ এবং টেলিযোগাযোগ তারের ক্ষেত্রে অপটিক্যাল ফাইবার তৈরির জন্য "চমৎকার" অপটিক্যাল, যান্ত্রিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য প্রদান করে।

মলিকের মতে, বিশেষ করে সিবেলকো এবং সাধারণভাবে স্প্রুস পাইনের গুরুত্ব অপরিসীম। কনওয়ের বই "দ্য ম্যাটেরিয়াল ওয়ার্ল্ড" থেকে উদ্ধৃতি দিয়ে এবং ২৪শে মার্চ X-এ প্রকাশিত, তিনি যুক্তি দেন যে স্প্রুস পাইনে বা তার উপরে আকাশে খারাপ কিছু ঘটলে "কম্পিউটার চিপ উৎপাদনের সমাপ্তি" ঘটবে।

"কারণ যাই হোক না কেন, স্প্রুস পাইনে কোয়ার্টজ খনির কার্যক্রমে হঠাৎ বন্ধ হয়ে যাওয়া বা ব্যাঘাত ঘটলে 'বেশ বিপর্যয়কর' ঘটনা ঘটতে পারে যা চিপ উৎপাদনকে বছরের পর বছর পিছিয়ে দিতে পারে," মলিক আরও যোগ করেন।

বাও লাম

[বিজ্ঞাপন_২]
উৎস লিঙ্ক