Investeren in geavanceerde materialen: Bidens sleutel tot het terugwinnen van het Amerikaanse semicondukteursleiderschap

Op dit moment ervaart de Verenigde Staten, net als de rest van de wereld, een historische tekort aan semiconductoren. Terwijl de Amerikaanse overheid werkt aan een oplossing voor de crisis en het terugwinnen van haar positie als wereldleider in deze sector, moet zij zich richten op het stimuleren van semicondukteurfabricanten om revolutionaire veranderingen door te voeren die de toegang tot de meest geavanceerde micro-elektronica garanderen.

Meer dan alleen een 'nice-to-have'

Het gaat niet om een luxe; deze microchips zijn onmisbaar om de industrie van vandaag en alle vooruitgang van morgen te sturen, met name nu de wereld overgaat naar een digitale economie. Innovaties in financiën, gezondheidszorg, landbouw, energie, auto-industrie en andere sectoren zullen gedreven worden door data, en data wordt gedreven door chips. Voortgang in die richting hangt volledig af van de juiste toepassing van best-of-breed technologie, en dat begint op chipniveau.

Semiconductoren overal

Semiconductoren sturen onze telefoons, computers, tv's en bijna elk ander elektronisch apparaat. Ze zijn niet alleen essentiële voor alledaagse consumententechnologie, maar ook voor militaire en defensiedoeleinden, zoals drones, jachtvliegtuigs en geavanceerde wapensystemen. Deze systemen zijn afhankelijk van gesofisticeerde chips om systemen koel te houden tijdens de werking, evenals voor beschermende coatings van luchtvaartuigen.

Hoe kwamen we in deze chiptekort?

Factoren zijn onder andere COVID-19; voorraafoutberekeningen, vooral in de auto-industrie; branden in Japanse fabrieken; gesloten havens over de hele wereld, en een reeks andere pandemiegerelateerde hiccups. Onlangs is de VS een leider in de ontwikkeling van de chips van de toekomst, hoewel slechts 12% van de wereldwijde productie daadwerkelijk plaatsvindt in de VS. Nu is de tijd voor het land om een stevige toezegging te doen aan de ontwikkeling van die technologie.

Een wake-up call

De huidige tekort moet worden gezien als een wake-up call voor de VS. Het land heeft de kans om een echte poging te doen voor snelle vooruitgang naar het herstellen van zijn positie als technologische leider van de wereld door investeringen in geavanceerde materialentechnologie. Wat we tot nu toe van de overheid hebben gezien, zijn brede intenties om de markt aan te pakken, maar er moet een specerdere focus komen op inspanningen om de semicondukteurtechnologie daadwerkelijk te revolutioneren, door de wet van Moore te verlengen.

Silicon heeft zijn limieten bereikt

Historisch gezien is silicon het materiaal van keuze voor semiconductoren, maar het materiaal heeft simpelweg zijn technologische limieten bereikt, ondanks onze voortgezette afhankelijkheid ervan. Een aantal andere geavanceerde materialen, waaronder laboratoriumgekweekt diamant — het meest optimale chipmateriaal — bieden veel geavanceerdere mogelijkheden. Ondanks de beloofde voordelen, is de industrie er tot nu toe niet in geslaagd om verder te gaan dan silicon. Nu, midden in een tekort, zijn we gedwongen om ons te richten op de productie van verouderde siliconplatformen als manier om in te halen, terwijl geavanceerde materialen de sleutel zijn om het land terug te brengen tot technologisch kampioen van de wereld.

Fabricanten en innovatoren waarderen

Als de VS haar leidende positie wil herstellen, moet het de fabricanten en innovatoren waarderen die de semicondukteurindustrie vandaag competitief houden, evenals de innovaties van morgen stimuleren. Het ondersteunen van chipverbruikers die geïmpacteerd worden door de huidige voorraadbeperkingen, zal alleen vooruitgang en groeper remmen. Het niet aanpakken van geavanceerde materialen is niet alleen schadelijk voor de Amerikaanse competitiviteit in semiconductoren, maar nog belangrijker een gevaar voor de Amerikaanse veiligheid. Doorgaan met het ondersteunen van verouderde siliconplatformen is vergelijkbaar met investeren in diligences na de uitvinding van de verbrandingsmotor.

Concurrentie met buitenlandse adversaries

Naast de directe noodzaak om de materialen die in semiconductoren worden gebruikt te diversifiëren, moet de overheid investeren in geavanceerde materialentechnologie als manier om te concurreren met buitenlandse adversaries. Zelfs bevriende naties zoals Japan, Duitsland en Zuid-Korea prioriteren semicondukteurinnovatie.

China's toezeggingen

Amerikaanse concurrenten zoals China maken vastberaden toezeggingen tot geavanceerde materialen, met allocaties van triljoenen dollars om leiders te worden in de semicondukteurruimte. Zij begrijpen de enorme voordelen van materialen buiten silicon en implementeren de technologie om hun militaire mogelijkheden te verbeteren.

De noodzaak voor verandering

De vooruitgang van internationale adversaries alleen zou de VS moeten motiveren om de beweging weg van silicon naar meer geavanceerde materialen te prioriteren. Gecombineerd met het feit dat de technologie de innovaties van morgen mogelijk maakt, maakt de noodzaak voor verandering een no-brainer.

Adam Khan is chief executive officer en oprichter van Akhan Semiconductor.