ການຂຸດຄົ້ນຄວາມສົດໃສດ້ານໃນອະນາຄົດຂອງຊິລິໂຄນ Semiconductor Chips

ແມ່ນຫຍັງກໍານົດບົດບາດຂອງ semiconductors ໃນເຕັກໂນໂລຢີ?

ວັດສະດຸສາມາດຖືກຈັດປະເພດໂດຍອີງໃສ່ການນໍາໄຟຟ້າຂອງພວກມັນ - ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼໄດ້ງ່າຍໃນຕົວນໍາແຕ່ບໍ່ສາມາດຢູ່ໃນ insulators. Semiconductors ຕົກຢູ່ໃນລະຫວ່າງ: ພວກເຂົາສາມາດນໍາໄຟຟ້າພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະເພາະ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດທີ່ສຸດໃນຄອມພິວເຕີ້. ໂດຍການນໍາໃຊ້ semiconductors ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບ microchips, ພວກເຮົາສາມາດຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າພາຍໃນອຸປະກອນ, ເຮັດໃຫ້ຫນ້າທີ່ໂດດເດັ່ນທັງຫມົດທີ່ພວກເຮົາອີງໃສ່ໃນມື້ນີ້.

ນັບຕັ້ງແຕ່ການເລີ່ມຕົ້ນຂອງພວກເຂົາ,ຊິລິຄອນໄດ້ຄອບງໍາອຸດສາຫະກໍາຊິບແລະເຕັກໂນໂລຢີ, ນໍາໄປສູ່ຄໍາວ່າ "ຮ່ອມພູ Silicon." ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນອາດຈະບໍ່ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີໃນອະນາຄົດ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈເລື່ອງນີ້, ພວກເຮົາຕ້ອງທົບທວນຄືນວິທີການເຮັດວຽກຂອງຊິບ, ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານເຕັກໂນໂລຢີໃນປະຈຸບັນ, ແລະວັດສະດຸທີ່ອາດຈະທົດແທນຊິລິໂຄນໃນອະນາຄົດ.

ໄມໂຄຣຊິບແປວັດສະດຸປ້ອນເຂົ້າເປັນພາສາຄອມພິວເຕີແນວໃດ?

ໄມໂຄຣຊິບເຕັມໄປດ້ວຍສະວິດນ້ອຍໆທີ່ເອີ້ນວ່າ transistors, ເຊິ່ງແປການປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງແປ້ນພິມ ແລະໂປຣແກຣມຊອບແວເປັນພາສາຄອມພິວເຕີ - ລະຫັດຄູ່. ເມື່ອສະວິດເປີດ, ກະແສສາມາດໄຫຼໄດ້, ເປັນຕົວແທນ '1'; ເມື່ອປິດ, ມັນບໍ່ສາມາດ, ເປັນຕົວແທນ '0'. ທຸກສິ່ງທີ່ຄອມພິວເຕີທີ່ທັນສະໄຫມເຮັດໃນທີ່ສຸດກໍ່ຕົ້ມລົງໄປຫາປຸ່ມເຫຼົ່ານີ້.

ເປັນເວລາຫຼາຍສິບປີ, ພວກເຮົາໄດ້ປັບປຸງພະລັງງານຄອມພິວເຕີໂດຍການເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ transistors ໃນ microchips. ໃນຂະນະທີ່ microchip ທໍາອິດມີພຽງແຕ່ຫນຶ່ງ transistor, ມື້ນີ້ພວກເຮົາສາມາດຫຸ້ມຫໍ່ຫຼາຍຕື້ຂອງສະຫຼັບຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນ chip ຂະຫນາດຂອງເລັບມື.

microchip ທໍາອິດແມ່ນເຮັດຈາກ germanium, ແຕ່ອຸດສາຫະກໍາເຕັກໂນໂລຢີໄດ້ຮັບຮູ້ຢ່າງໄວວາຊິລິຄອນເປັນວັດສະດຸທີ່ເໜືອກວ່າສຳລັບການຜະລິດຊິບ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງຊິລິໂຄນປະກອບມີຄວາມອຸດົມສົມບູນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແລະຈຸດລະລາຍທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າໃນອຸນຫະພູມສູງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຊິລິໂຄນແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະ "doped" ກັບວັດສະດຸອື່ນໆ, ອະນຸຍາດໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດປັບຕົວນໍາຂອງມັນໃນຮູບແບບຕ່າງໆ.

ຊິລິຄອນປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍອັນໃດໃນຄອມພິວເຕີສະໄໝໃໝ່?

ຍຸດທະສາດຄລາສສິກຂອງການສ້າງຄອມພິວເຕີໄວ, ມີອໍານາດຫຼາຍໂດຍການສືບຕໍ່ຫົດຕົວຂອງ transistors ໃນຊິລິຄອນຊິບເລີ່ມອ່ອນເພຍ. Deep Jariwala, ອາຈານສອນວິຊາວິສະວະກໍາຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Pennsylvania, ກ່າວໃນການສໍາພາດ 2022 ກັບ The Wall Street Journal, "ໃນຂະນະທີ່ຊິລິໂຄນສາມາດເຮັດວຽກຢູ່ໃນຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍ, ປະສິດທິພາບພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການຄິດໄລ່ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ຍືນຍົງທີ່ສຸດ. ຈາກທັດສະນະພະລັງງານ, ມັນບໍ່ມີຄວາມຫມາຍອີກຕໍ່ໄປ.”

​ເພື່ອ​ສືບ​ຕໍ່​ປັບປຸງ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ​ໂດຍ​ບໍ່​ໄດ້​ທຳລາຍ​ສິ່ງ​ແວດ​ລ້ອມ​ອີກ, ພວກ​ເຮົາ​ຕ້ອງ​ແກ້​ໄຂ​ບັນຫາ​ຄວາມ​ຍືນ​ຍົງ​ນີ້. ໃນການດໍາເນີນການນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນກໍາລັງກວດກາຢ່າງໃກ້ຊິດກັບຊິບທີ່ເຮັດຈາກວັດສະດຸ semiconductor ນອກເຫນືອຈາກຊິລິຄອນ, ລວມທັງ gallium nitride (GaN), ທາດປະສົມທີ່ເຮັດຈາກ gallium ແລະໄນໂຕຣເຈນ.

ເປັນຫຍັງ gallium nitride ຈຶ່ງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈເປັນວັດສະດຸ semiconductor?

ການນໍາໄຟຟ້າຂອງ semiconductors ແຕກຕ່າງກັນ, ຕົ້ນຕໍແມ່ນຍ້ອນສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ "bandgap." ໂປຣຕອນ ແລະນິວຕຣອນ ເປັນກຸ່ມຢູ່ໃນນິວເຄລຍ, ໃນຂະນະທີ່ອິເລັກຕຣອນ ໂຄຈອນອ້ອມຮອບມັນ. ສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ຈະນໍາໄຟຟ້າ, ເອເລັກໂຕຣນິກຕ້ອງສາມາດໂດດຈາກ "ວົງດົນຕີ" ໄປ "ແຖບນໍາ." ພະລັງງານຕໍາ່ສຸດທີ່ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຫັນປ່ຽນນີ້ກໍານົດ bandgap ຂອງວັດສະດຸ.

ໃນຕົວນໍາ, ສອງພາກພື້ນນີ້ທັບຊ້ອນກັນ, ເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີຊ່ອງຫວ່າງ - ເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດຜ່ານອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຢ່າງເສລີ. ໃນ insulators, bandgap ແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກສໍາລັບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຈະຂ້າມຜ່ານເຖິງແມ່ນວ່າມີພະລັງງານທີ່ສໍາຄັນນໍາໃຊ້. Semiconductors, ຄ້າຍຄືຊິລິໂຄນ, ຄອບຄອງພື້ນທີ່ກາງ;ຊິລິຄອນມີຊ່ອງຫວ່າງຂອງ 1.12 ເອເລັກໂຕຣນິກ volts (eV), ໃນຂະນະທີ່ gallium nitride ມີ bandgap ຂອງ 3.4 eV, ການຈັດປະເພດມັນເປັນ "wide bandgap semiconductor" (WBGS).

ວັດສະດຸ WBGS ແມ່ນໃກ້ຊິດກັບ insulators ໃນ spectrum conductivity, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີພະລັງງານເພີ່ມເຕີມສໍາລັບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຈະຍ້າຍອອກລະຫວ່າງສອງແຖບ, ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີແຮງດັນຕ່ໍາຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, WBGS ສາມາດດໍາເນີນການຢູ່ທີ່ແຮງດັນສູງ, ອຸນຫະພູມ, ແລະຄວາມຖີ່ພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນsemiconductors, ອະນຸຍາດໃຫ້ອຸປະກອນທີ່ນໍາໃຊ້ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າດໍາເນີນການໄວແລະປະສິດທິພາບຫຼາຍ.

Rachel Oliver, ຜູ້ອໍານວຍການສູນ Cambridge GaN, ບອກ Freethink, “ຖ້າເຈົ້າເອົາມືໃສ່ສາຍສາກໂທລະສັບ, ມັນຈະຮູ້ສຶກຮ້ອນ; ນັ້ນແມ່ນພະລັງງານທີ່ສູນເສຍໄປໂດຍຊິບຊິລິໂຄນ. ເຄື່ອງສາກ GaN ຮູ້ສຶກເຢັນກວ່າໃນການສໍາພັດ - ມີພະລັງງານຫນ້ອຍລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ."

Gallium ແລະທາດປະສົມຂອງມັນໄດ້ຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະ ກຳ ເຕັກໂນໂລຢີເປັນເວລາຫລາຍສິບປີ, ລວມທັງຢູ່ໃນ diodes ແສງສະຫວ່າງ, ເລເຊີ, radar ທະຫານ, ດາວທຽມ, ແລະຈຸລັງແສງຕາເວັນ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ,gallium nitrideໃນປັດຈຸບັນແມ່ນຈຸດສຸມຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ຫວັງວ່າຈະເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະປະຫຍັດພະລັງງານ.

Galium nitride ມີຜົນສະທ້ອນແນວໃດຕໍ່ອະນາຄົດ?

ດັ່ງທີ່ Oliver ໄດ້ກ່າວມາ, ເຄື່ອງສາກໂທລະສັບ GaN ມີຢູ່ໃນຕະຫຼາດແລ້ວ, ແລະນັກຄົ້ນຄວ້າມີຈຸດປະສົງທີ່ຈະໃຊ້ວັດສະດຸນີ້ເພື່ອພັດທະນາເຄື່ອງສາກລົດໄຟຟ້າທີ່ໄວຂຶ້ນ, ແກ້ໄຂບັນຫາຜູ້ບໍລິໂພກທີ່ສໍາຄັນກ່ຽວກັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ. Oliver ກ່າວວ່າ "ອຸປະກອນເຊັ່ນ: ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າສາມາດສາກໄຟໄດ້ໄວຫຼາຍ," Oliver ເວົ້າ. "ສໍາລັບສິ່ງໃດກໍ່ຕາມທີ່ຕ້ອງການພະລັງງານແບບພົກພາແລະການສາກໄຟໄວ, gallium nitride ມີທ່າແຮງທີ່ສໍາຄັນ."

Gallium nitrideຍັງສາມາດປັບປຸງລະບົບ radar ຂອງເຮືອບິນທະຫານແລະ drones, ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າສາມາດກໍານົດເປົ້າຫມາຍແລະໄພຂົ່ມຂູ່ຈາກໄລຍະໄກຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍຂອງສູນຂໍ້ມູນ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ການປະຕິວັດ AI ສາມາດໃຊ້ໄດ້ແລະຍືນຍົງ.

ມອບໃຫ້gallium nitrideexcels ໃນຫຼາຍດ້ານແລະໄດ້ປະມານສໍາລັບບາງເວລາ, ເປັນຫຍັງອຸດສາຫະກໍາ microchip ສືບຕໍ່ສ້າງປະມານຊິລິໂຄນ? ຄໍາຕອບ, ຕາມສະເຫມີ, ແມ່ນຢູ່ໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: chip GaN ແມ່ນລາຄາແພງກວ່າແລະສະລັບສັບຊ້ອນໃນການຜະລິດ. ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການຂະຫຍາຍການຜະລິດຈະໃຊ້ເວລາ, ແຕ່ລັດຖະບານສະຫະລັດກໍາລັງເຮັດວຽກຢ່າງຈິງຈັງເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນອຸດສາຫະກໍາທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນນີ້.

ໃນເດືອນກຸມພາ 2024, ສະຫະລັດໄດ້ຈັດສັນ 1.5 ຕື້ໂດລາໃຫ້ແກ່ບໍລິສັດຜະລິດ semiconductor GlobalFoundries ພາຍໃຕ້ກົດໝາຍ CHIPS ແລະວິທະຍາສາດເພື່ອຂະຫຍາຍການຜະລິດຊິບພາຍໃນປະເທດ.

 ບາງສ່ວນຂອງເງິນທຶນເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຍົກລະດັບໂຮງງານຜະລິດໃນ Vermont, ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດຜະລິດຈໍານວນຫຼາຍ.gallium nitride(GaN) semiconductors, ຄວາມສາມາດທີ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຮັບຮູ້ໃນສະຫະລັດ, ອີງຕາມການປະກາດການສະຫນອງທຶນ, semiconductors ເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ສູນຂໍ້ມູນ, ໂທລະສັບສະຫຼາດ, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ແລະເຕັກໂນໂລຊີອື່ນໆ. 

​ເຖິງ​ຢ່າງ​ໃດ​ກໍ​ຕາມ, ​ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ສະຫະລັດ​ຈະ​ຟື້ນ​ຟູ​ການ​ດຳ​ເນີນ​ງານ​ປົກ​ກະ​ຕິ​ໃນ​ທົ່ວ​ຂະ​ແໜງ​ການ​ຜະ​ລິດ​ຂອງ​ຕົນ, ​ແຕ່​ການ​ຜະລິດກາຊິບແມ່ນຂຶ້ນກັບການສະຫນອງທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງ gallium, ເຊິ່ງປະຈຸບັນບໍ່ໄດ້ຮັບການຮັບປະກັນ. 

ໃນຂະນະທີ່ກາລຽມບໍ່ແມ່ນຂອງຫາຍາກ - ມັນມີຢູ່ໃນເປືອກໂລກໃນລະດັບທີ່ທຽບເທົ່າກັບທອງແດງ - ມັນບໍ່ມີຢູ່ໃນເງິນຝາກຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ສາມາດຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ເຊັ່ນທອງແດງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຈໍານວນຮ່ອງຮອຍຂອງ gallium ສາມາດພົບເຫັນຢູ່ໃນແຮ່ທີ່ມີອາລູມິນຽມແລະສັງກະສີ, ອະນຸຍາດໃຫ້ເກັບກໍາຂໍ້ມູນໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້. 

ນັບ​ມາ​ຮອດ​ປີ 2022, ປະມານ 90% ຂອງ​ທາດ​ກາ​ລຽມ​ໃນ​ໂລກ​ແມ່ນ​ຜະລິດ​ຢູ່​ຈີນ. ໃນ​ຂະ​ນະ​ດຽວ​ກັນ, ສະ​ຫະ​ລັດ​ບໍ່​ໄດ້​ຜະ​ລິດ gallium ນັບ​ຕັ້ງ​ແຕ່​ປີ 1980​, ໂດຍ 53% ຂອງ gallium ຂອງ​ຕົນ​ນໍາ​ເຂົ້າ​ຈາກ​ຈີນ​ແລະ​ສ່ວນ​ທີ່​ເຫຼືອ​ແມ່ນ​ມາ​ຈາກ​ປະ​ເທດ​ອື່ນໆ​. 

ໃນ​ເດືອນ​ກໍ​ລະ​ກົດ 2023, ຈີນ​ປະ​ກາດ​ວ່າ​ຈະ​ເລີ່ມ​ຕົ້ນ​ຈໍາ​ກັດ​ການ​ສົ່ງ​ອອກ gallium ແລະ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ອື່ນໆ​, germanium​, ສໍາ​ລັບ​ເຫດ​ຜົນ​ຄວາມ​ປອດ​ໄພ​ແຫ່ງ​ຊາດ​. 

ລະບຽບ​ການ​ຂອງ​ຈີນ​ບໍ່​ໄດ້​ຫ້າມ​ການ​ສົ່ງ​ອອກ​ກາ​ລີ​ນຽມ​ໄປ​ຍັງ​ສະຫະລັດ​ຢ່າງ​ແທ້​ຈິງ, ​ແຕ່​ຮຽກຮ້ອງ​ໃຫ້​ຜູ້​ຊື້​ທີ່​ມີ​ທ່າ​ແຮງ​ຕ້ອງ​ຂໍ​ໃບ​ອະນຸຍາດ ​ແລະ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ອະນຸມັດ​ຈາກ​ລັດຖະບານ​ຈີນ. 

ຜູ້ຮັບເຫມົາດ້ານປ້ອງກັນປະເທດຂອງສະຫະລັດແມ່ນເກືອບແນ່ນອນວ່າຈະປະເຊີນກັບການປະຕິເສດ, ໂດຍສະເພາະຖ້າພວກເຂົາຖືກລະບຸໄວ້ໃນ "ບັນຊີລາຍຊື່ຫນ່ວຍງານທີ່ບໍ່ຫນ້າເຊື່ອຖື." ມາຮອດປະຈຸ, ຂໍ້ຈໍາກັດເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ລາຄາ gallium ເພີ່ມຂຶ້ນແລະຂະຫຍາຍເວລາການຈັດສົ່ງສໍາລັບຜູ້ຜະລິດຊິບສ່ວນໃຫຍ່, ແທນທີ່ຈະເປັນການຂາດແຄນທັນທີ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈີນອາດຈະເລືອກທີ່ຈະເຄັ່ງຄັດໃນການຄວບຄຸມອຸປະກອນດັ່ງກ່າວໃນອະນາຄົດ. 

ອາ​ເມ​ລິ​ກາ​ໄດ້​ຮັບ​ຮູ້​ມາ​ເປັນ​ເວລາ​ດົນ​ນານ​ກ່ຽວ​ກັບ​ຄວາມ​ສ່ຽງ​ທີ່​ກ່ຽວຂ້ອງ​ກັບ​ການ​ເພິ່ງ​ພາ​ອາ​ໄສ​ແຮ່​ທາດ​ທີ່​ສຳຄັນ​ຂອງ​ຈີນ​ຢ່າງ​ໜັກໜ່ວງ, ​ໃນ​ລະຫວ່າງ​ການ​ຂັດ​ແຍ້​ງກັບ​ຍີ່ປຸ່ນ​ໃນ​ປີ 2010, ຈີນ​ໄດ້​ຫ້າມ​ການ​ສົ່ງ​ອອກ​ໂລຫະ​ຫາ​ຍາກ​ຊົ່ວຄາວ. ຮອດ​ເວລາ​ທີ່​ຈີນ​ປະກາດ​ຂໍ້​ຈຳກັດ​ໃນ​ປີ 2023, ອາ​ເມ​ລິ​ກາ​ໄດ້​ຊອກ​ຫາ​ວິທີ​ການ​ເພື່ອ​ເສີມ​ຂະຫຍາຍ​ຕ່ອງ​ໂສ້​ການ​ສະໜອງ​ຂອງ​ຕົນ. 

ທາງເລືອກທີ່ເປັນໄປໄດ້ລວມມີການນໍາເຂົ້າກາລຽມຈາກປະເທດອື່ນໆ, ເຊັ່ນການາດາ (ຖ້າພວກເຂົາສາມາດຂະຫຍາຍການຜະລິດໄດ້ຢ່າງພຽງພໍ), ແລະການລີໄຊເຄີນວັດສະດຸຈາກຂີ້ເຫຍື້ອເອເລັກໂຕຣນິກ - ການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບທຶນຈາກອົງການໂຄງການຄົ້ນຄ້ວາຂັ້ນສູງຂອງກະຊວງປ້ອງກັນປະເທດສະຫະລັດ. 

ການສ້າງຕັ້ງການສະຫນອງພາຍໃນປະເທດຂອງ gallium ຍັງເປັນທາງເລືອກ. 

Nyrstar, ບໍລິສັດທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນເນເທີແລນ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າໂຮງງານສັງກະສີຂອງຕົນໃນ Tennessee ສາມາດສະກັດ gallium ພຽງພໍເພື່ອຕອບສະຫນອງ 80% ຂອງຄວາມຕ້ອງການຂອງສະຫະລັດໃນປະຈຸບັນ, ແຕ່ການກໍ່ສ້າງໂຮງງານປຸງແຕ່ງຈະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງເຖິງ 190 ລ້ານໂດລາສະຫະລັດ. ຂະນະນີ້ ບໍລິສັດກຳລັງເຈລະຈາກັບລັດຖະບານສະຫະລັດ ເພື່ອຂະຫຍາຍທຶນ.

ແຫຼ່ງ gallium ທີ່ມີທ່າແຮງຍັງປະກອບມີເງິນຝາກຢູ່ໃນ Round Top, Texas. ໃນປີ 2021, ອົງການສໍາຫຼວດທໍລະນີວິທະຍາຂອງສະຫະລັດໄດ້ຄາດຄະເນວ່າເງິນຝາກນີ້ມີປະມານ 36,500 ໂຕນຂອງ gallium - ເມື່ອທຽບກັບປີ 2022, ຈີນໄດ້ຜະລິດ gallium 750 ໂຕນ. 

ໂດຍປົກກະຕິ, gallium ເກີດຂື້ນໃນປະລິມານການຕິດຕາມແລະການກະແຈກກະຈາຍທີ່ສຸດ; ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ໃນເດືອນມີນາ 2024, ບໍລິສັດ American Critical Materials Corp. ໄດ້ຄົ້ນພົບເງິນຝາກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂ້ອນຂ້າງສູງຂອງ gallium ຄຸນນະພາບສູງຢູ່ໃນປ່າແຫ່ງຊາດ Kootenai ໃນ Montana. 

ໃນປັດຈຸບັນ, gallium ຈາກ Texas ແລະ Montana ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກສະກັດ, ແຕ່ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກ Idaho National Laboratory ແລະ American Critical Materials Corp. ກໍາລັງຮ່ວມມືກັນເພື່ອພັດທະນາວິທີການທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມສໍາລັບການໄດ້ຮັບວັດສະດຸນີ້. 

Gallium ບໍ່ແມ່ນທາງເລືອກດຽວສໍາລັບສະຫະລັດໃນການປັບປຸງເຕັກໂນໂລຢີ microchip - ຈີນສາມາດຜະລິດຊິບທີ່ກ້າວຫນ້າໂດຍນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດ, ເຊິ່ງໃນບາງກໍລະນີອາດຈະດີກວ່າຊິບທີ່ໃຊ້ gallium. 

ໃນເດືອນຕຸລາ 2024, ຜູ້ຜະລິດຊິບ Wolfspeed ໄດ້ຮັບປະກັນເຖິງ $ 750 ລ້ານໃນການສະຫນອງທຶນໂດຍຜ່ານກົດຫມາຍວ່າດ້ວຍ CHIPS ເພື່ອສ້າງໂຮງງານຜະລິດຊິລິໂຄນ carbide ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ (ຊຶ່ງເອີ້ນກັນວ່າ SiC) ໂຮງງານຜະລິດຊິບໃນສະຫະລັດ, ຊິບປະເພດນີ້ມີລາຄາແພງກວ່າ.gallium nitrideແຕ່ເປັນທີ່ມັກສໍາລັບບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ເຊັ່ນ: ໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານແສງຕາເວັນພະລັງງານສູງ. 

Oliver ບອກ Freethink, "Gallium nitride ປະຕິບັດໄດ້ດີຫຼາຍໃນລະດັບແຮງດັນໄຟຟ້າ, ໃນຂະນະທີ່ຊິລິຄອນຄາໄບປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າຄົນອື່ນ. ສະນັ້ນມັນຂຶ້ນກັບແຮງດັນແລະພະລັງງານທີ່ທ່ານກໍາລັງຈັດການກັບ." 

ສະຫະລັດຍັງໃຫ້ທຶນໃນການຄົ້ນຄວ້າ microchips ໂດຍອີງໃສ່ semiconductors ແຖບກວ້າງ, ເຊິ່ງມີ bandgap ຫຼາຍກວ່າ 3.4 eV. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ປະກອບມີເພັດ, ອາລູມິນຽມ nitride, ແລະ boron nitride; ເຖິງແມ່ນວ່າພວກມັນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍແລະທ້າທາຍໃນການປຸງແຕ່ງ, ຊິບທີ່ຜະລິດຈາກວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໃນມື້ຫນຶ່ງອາດຈະສະເຫນີຫນ້າທີ່ໃຫມ່ທີ່ໂດດເດັ່ນດ້ວຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຕ່ໍາ.

 "ຖ້າທ່ານເວົ້າກ່ຽວກັບປະເພດຂອງແຮງດັນທີ່ອາດຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການສົ່ງພະລັງງານລົມນອກຝັ່ງໄປຫາຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເທິງຝັ່ງ,gallium nitrideອາດຈະບໍ່ເຫມາະສົມ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນບໍ່ສາມາດຈັດການກັບແຮງດັນນັ້ນ,” Oliver ອະທິບາຍ. "ວັດສະດຸເຊັ່ນອາລູມິນຽມ nitride, ທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງກວ້າງ, ສາມາດ."