सेमीकंडक्टर क्रांतीतील भारताचे योगदान!

सेमीकंडक्टर सध्याच्या प्रगत औद्योगिक व्यवस्थेवर मोठा परिणाम करणारे क्रांतिकारी परिणाम करणारे तंत्र! याच कारणाने पंतप्रधान नरेंद्र मोदी यांच्या पुढाकाराने भारताने ‘सेमीकंडक्टर: प्रयोग आणि उपयोग’ या विषयावरील विशेष चर्चा सत्राचे आयोजन 2024 मध्ये केले. या विशेष आयोजनातूनच भारताने ‘इंडिया सेमीकंडक्टर मिशन’ च्या माध्यमातून जागतिक औद्योगिक क्षेत्रातील सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानाचा अवलंब व उपयोग करून जी परिणामकारक कामगिरी केली ती अनेकांसाठी व अनेकार्थांनी आश्चर्यकारक ठरली आहे.

सेमीकंडक्टरच्या उपयोग पद्धतीसंदर्भात जागतिक स्तरावर शास्त्रीय पद्धतीने विचारविमर्ष व उपयोगाच्या संदर्भात भारत हा सध्या जागतिक पातळीवर आठवा देश ठरला आहे, हे यासंदर्भात उल्लेखनीय आहे. सद्यस्थितीत भारताने तंत्रज्ञान- संशोधन, औद्योगिक विकास व आर्थिक प्रगती क्षेत्रात घेतलेल्या आघाडीला आता भारताची सेमीकंडक्टर क्षेत्रात घेतलेली आघाडी पूरक आणि प्रेरक दोन्ही ठरणार आहे हे निश्चित.याशिवाय सेमीकंडक्टर विषयक ज्ञान-तंत्रज्ञान यासंदर्भात सांगायचे झाल्यास आज जगभरात उपलब्ध असणाऱ्या सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानापैकी 20 टक्के माहिती तंत्रज्ञान व त्याची रचना ही भारत आणि भारतीयांकडे उपलब्ध असून त्याची नोंद  जागतिक पातळीवर घेण्यात आली आहे. यामध्ये अर्थातच भारतातील सेमीकंडक्टर उत्पादनाचा समावेश आहे. यातूनच आज आपल्याकडील अनुभवी तंत्रज्ञ व नवागत इंजिनिअर्ससाठी मोठ्या संधी उपलब्ध आहेत. या संधी प्रामुख्याने इलेक्ट्रीकल इंजिनिअरिंग, धातूशास्त्र, प्रगत तंत्रज्ञान इ. चा समावेश करता येईल.

या संदर्भातील मुलभूत व महत्त्वाची बाब म्हणजे सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानात अभियांत्रिकीच्या विविध क्षेत्रांचा समावेश अपरिहार्यपणे आहे. त्यामुळे त्याचे ज्ञान आणि अवलंब जसा आत्मसात करून त्याचा व्यावसायिक-व्यावहारिक अवलंब करणाऱ्यांना त्याचा मोठा लाभ या संधीद्वारा उपलब्ध होणार आहे.सेमीकंडक्टरचे व्यापक क्षेत्र व वाढते महत्त्व लक्षात घेता अभियांत्रिकी-तंत्रज्ञान क्षेत्रातील विविध विभागातील तज्ञ यामध्ये खालीलप्रमाणे आपले योगदान देऊ शकतात.इलेक्ट्रॉनिक इंजिनिअरिंग-इलेक्ट्रॉनिक इंजिनिअरिंगला सेमीकंडक्टर क्षेत्राचा मुलभूत पाया समजला जातो. याचे महत्त्वाचे कारण म्हणजे सेमीकंडक्टर क्षेत्राशी प्रामुख्याने निगडित अशा आरेखन, विकास व तंत्रज्ञानाच्या समुचित प्रयोगाद्वारे ट्रांझिस्टर्स, इंटिग्रेटेड सर्किटस् यांची घडण करून त्याद्वारे सेमीकंडक्टर्स यंत्रणेसाठी आवश्यक असे महत्त्वाचे सुटेभाग व मुलभूत उपकरणांची निर्मिती केली जाते.

या मुलभूत व महत्त्वाच्या प्रक्रियेमध्ये इलेक्ट्रॉनिक इंजिनिअरचे काम फार महत्त्वपूर्ण असते. यामध्ये सेमीकंडक्टर प्रक्रियेसाठी आवश्यक ओतकाम, जोडणी करून त्याद्वारे उपयुक्त चिप्सची निर्मिती हे मोठे आव्हानपर काम असते. त्यामुळेच  सेमीकंडक्टरच्या माध्यमातून विशिष्ट प्रक्रियेसाठी आवश्यक अशी ऊर्जा क्षमता, उत्पादकता, गतिमानता इ.द्वारे उत्पादन व उत्पादकता साध्य केले जाऊ शकते. याशिवाय चिप निर्मिती व त्यांचा उपयोग यामध्ये अभ्यास व संशोधनासह सुधारणा करण्याचे महत्त्वाचे काम इलेक्ट्रॉनिक्स इंजिनिअरिंगद्वारा केले जाते.सॉफ्टवेअर इंजिनिअरिंग-सेमीकंडक्टरच्या कार्यप्रणालीला वेगवान अचूक व अद्ययावत बनविण्यासाठी विशेष व विकसित तंत्रज्ञानाची नितांत गरज असते. ही गरज सॉफ्टवेअर इंजिनिअर्स व सॉफ्टवेअर इंजिनिअरिंगद्वारा पूर्ण केली जाते.

अशा प्रकारे अचूक काम व कार्यशैलीद्वारा सेमीकंडक्टरचे अधिकाधिक दर्जेदार उत्पादन होते व त्याच्या कामकाजात अपेक्षित सुधारणा होत असते. सॉफ्टवेअर इंजिनिअरिंगमुळे सेमीकंडक्टर्सचे डिझाईन-आकारमान सुनिश्चित केले जाते. याशिवाय सध्याच्या कृत्रिम बुद्धिमता सारख्या प्रगत व प्रगतीशील कार्यप्रणालीला सॉफ्टवेअर इंजिनिअरिंगची प्रभावी व परिणामकारक जोड लाभली आहे हे विशेष. संगणकशास्त्र - सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानामध्ये संगणकशास्त्र व संगणक तज्ञांची विशेष भूमिका असते. यामध्ये सेमीकंडक्टर चिपशी निगडित बाबी महत्त्वाच्या असतात. या कार्यप्रणालीसाठी हे विशेष तंत्रज्ञान समजले जाते.

सेमीकंडक्टर क्षेत्रासाठी संगणकतज्ञ कार्यप्रणाली, कार्यपद्धती व प्रत्यक्ष कामकाज ही कामे प्रामुख्याने करतात. या कार्यपद्धतीत संगणक क्षेत्रातील हार्डवेअर व  सॉफ्टवेअर या दोन्हीचा समावेश असतो. आता तर आपले संगणकशास्त्रज्ञ देशांतर्गत प्रगत स्वरुपात + सेमीकंडक्टर चिप्स बनविण्यासाठी संशोधनपर प्रयत्न करीत असून त्याद्वारे या क्षेत्रात मोठे व क्रांतिकारक बदल अपेक्षित आहेत.

मटेरियल सायन्स व इंजिनिअरिंग- सेमीकंडक्टर व्यवस्थेमध्ये विविध कच्चामाल व त्याच्या उपयोगाचे महत्त्व असते. यामध्ये अणू क्षेत्रातील कच्च्या मालापासून सिलीकॉन-इलेक्ट्रीकल छोट्या उपकरणांचा समावेश असतो. यामध्ये थर्मलसह अन्य ऊर्जा स्त्राsतांचा वापर समाविष्ट आहे. या क्षेत्रातील कच्च्या मालामध्ये बदलत्या व प्रचलित पद्धतीनुसार मोठे व महत्त्वपूर्ण बदल झाले आहेत. यामध्ये लवचिक व विविधोपयोगी इलेक्ट्रॉनिक सुटे भाग व त्याच्या परिणामकारक उपयोगावर भर दिला जात आहे.

केमिकल इंजिनिअरिंग- सेमीकंडक्टरच्या उत्पादन प्रक्रियेला केमिकल इंजिनियरिंगचे पाठबळ आवश्यक असते. केमिकल इंजिनिअरिंगचा भर सेमीकंडक्टर प्रक्रिया व कार्यपद्धतीला प्रगत आणि अद्ययावत बनविण्याच्या जोडीलाच पर्यावरण पूरक कार्यपद्धती विकसित करण्यावर आता भर दिला जात आहे. ऑप्टीकल इंजिनिअरिंग- ऑप्टीकल इंजिनिअरिंगच्याद्वारा सेमीकंडक्टर प्रक्रियेतील विविध भागांची जोडणी जुळणी केली जाते. यामध्ये प्रकाश व्यवस्था व संदेशवहन प्रक्रिया अद्ययावत केली जाते. सेमीकंडक्टर वापरासाठी ही प्रक्रिया जटिल व महत्त्वाची समजली जाते.

मेकॅनिकल इंजिनिअरिंग-सेमीकंडक्टर्सचे आरेखन, प्रारुप तयार करून विविध  उपकरणांसह अद्ययावत स्वरुपात बनविण्याचे महत्त्वाचे काम मेकॅनिकल इंजिनिअर्स करीत असतात. त्यांच्यामुळे सेमीकंडक्टर्सची निर्मिती व उपयोग अपेक्षित स्वरुपात व सुरक्षितपणे होत असते हे उल्लेखनीय आहे. ऑटोमेशन अँड रोबोटिक इंजिनिअरिंग- प्रगत, अद्ययावत व स्वयंचलित पद्धतीवर आधारित सेमीकंडक्टर पद्धती व प्रक्रियेला मूर्त स्वरुपात आणण्यासाठी ऑटोमेशनसह रोबोटिक इंजिनिअरिंगवर आता भर दिला जात असून या पद्धतीमुळे काळानुरुप व क्रांतिकारक बदल घडून आले आहेत.

अशा प्रकारे सेमीकंडक्टर या नव्या व वेगाने विकसित होणाऱ्या क्षेत्रात तंत्रज्ञानावर प्रामुख्याने आधारित असणाऱ्या कार्यपद्धतीसाठी तंत्रज्ञान-अभियांत्रिकी व त्याशिवाय विज्ञान-संशोधन या क्षेत्रात नव्याने पात्रताधारक व अनुभवी व्यक्तींना प्रशिक्षण देण्याचे महत्त्वपूर्ण काम विविध ठिकाणच्या इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स, इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी, नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी, बिर्ला इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी इ. द्वारे केले जात असून जागतिक स्तरावर भारताला सेमीकंडक्टर हब बनविण्याला मूर्तरुप येणे ही बाब सद्यस्थितीत विशेष महत्त्वाची ठरते.

दत्तात्रय आंबुलकर