Corona har i alla fall haft det positiva med sig att allmänheten snappat upp ordet halvledare och att det är viktigt för att Volvo ska kunna bygga bilar. Men det är fortfarande ganska svårt att förklara vad en halvledare är och varför vi har blivit så beroende av dem. Tänk om man kunde rekommendera en lättläst bok om ämnet på svenska, skriver Ted Johansson om den nya boken av Linköpingsprofessorn Henrik Pedersen.
Halvledaråldern - kemin bakom dagens teknikFörfattare: Henrik Pedersen Förlag: Fri Tanke Utgivning: Maj 2025 Antal sidor: 256 Rekommenderat pris: 282 kr |
Nu finns den! ”Halvledaråldern – kemin bakom dagens teknik” av Henrik Pedersen, professor i oorganisk kemi vid Linköpings universitet. För oss med bakgrund från fysik (en transistor) och elektronik (flera transistorer) är undertiteln om kemi lite oroande, men låt oss ge författaren en chans!
Det är en till formatet liten bok, men de cirka 250 sidorna är välfyllda och har endast ett fåtal enkla illustrationer insprängda i texten. Språket är på en jämn ”populär” nivå, ganska lättillgängligt och på god svenska. Författaren behärskar förutom kemi också tillverkningsteknik, chip och elektronik; inga uppenbara faktafel eller för grova förenklingar.
En hel del kemi blir det i vissa kapitel och mycket om många grundämnens roll för att bygga olika typ av elektronik, skärmar, batterier, med mera – säg inte att vi inte blev förvarnade av undertiteln på boken! – men författaren tappar inte perspektivet att kemin används i syfte att bygga bättre, mindre och effektivare elektronik.
Tyvärr blir det alldeles för mycket information inpressat i ett flertal kapitel, utan tydlig struktur eller underrubriker utöver kapitelrubrikerna i sig. Som i "Tillverka chip" där författaren på 40 sidor hinner med att beskriva wafers och chip, vad en halvledare är, fabbar och tillverkning, handelskrig, Taiwans roll, entropi, kristaller, Czochralski, dopning, defekter, polering av wafers, CMP, renrum, människor i renrum, flöde genom en fab, tunnfilmsteknik, epitaxi, CVD, PVD, sputtring, plasma, torretsning, fotoresist, litografi, plätering, multilagermetallisering och isolering.
Lite oväntat är kapitlet som diskuterar olika aspekter av hållbarhet inom halvledartillverkning bra populärvetenskap. Det avhandlar allt från varifrån vi får materialet, hur man tillverkar på bästa sätt för miljön, och säkerheten för de människor som trots mycket automatisering behöver befinna sig i renrumsmiljön. Även för mig var det mycket som var nytt!
Som aktiv forskare inom mikroelektronik var det sista kapitlet om Framtidens elektronik imponerande. Här lyckas författaren på knappt 20 sidor sammanfatta alla större forskningstrender inom området: nya transistormaterial, "Moore more", "More than Moore", chiplets, flaskhalsar i dagens processorarkitekturer, hjärninspirerad (neuromorfisk) teknik, stackning av komponenter (3D-chip), ny hårdvara för minnen, organisk elektronik och slutligen kvantdatorer. Imponerande översikt!
Boken saknar ett register som hade gjort den mer användbar; det är svårt att hitta tillbaka till något man läst. Femtiotalet (mestadels) vetenskapliga referenser i slutet av boken – jag nickar igenkännande vid dem som inte direkt relaterar till kemiska processer – lockar kanske inte till vidare fördjupningar i ämnet.
Som komplement till denna bok finns det på engelska ganska många bra böcker i ämnet som inte är för avancerade, och även med historiska och ekonomiska perspektiv. En av dessa böcker har faktiskt under 2024 kommit ut i svensk översättning: Chris Miller's ”Chip war: kampen om världens viktigaste teknologi”. Den kan snarast räknas som ”ekonomihistoria” och rekommenderas starkt för dem som känner till tekniken om halvledare och elektronik men vill förstå hur vi hamnat där vi är i dag, med halvledare som ”den nya oljan", mycket av tillverkningen i Asien och bakgrunden till stora investeringsprogram i USA, Japan och EU de senaste åren för att flytta hem delar av halvledartillverkningen.
=============
Ted Johansson är docent och universitetslektor i fasta tillståndets elektronik vid Uppsala universitet. Han har 40 års erfarenhet av R&D och utbildning om halvledarkomponenter och analog/RF-kretskonstruktion från forskningsinstitut, industri och universitet.
Hans senaste forskning handlar om neuromorfa (hjärninspirerade) analoga kretsar för kroppsnära energi¬effektiva sensorer i flexibel elektronik.
Omslag av Studio Liljemärker