Perkembangan teknologi semikonduktor telah memainkan peran penting dalam kehidupan kita sehari-hari, terutama pada peralatan elektronik yang menjadi kebutuhan dasar dari gaya hidup modern saat ini. Berdasarkan data dari Semiconductor Industry Association, penggunaan chip berkembang pesat dalam beberapa dekade terakhir. Pada tahun 2020, pendapatan global dari industri semikonduktor telah mencapai lebih dari 440 miliar dolar AS, yang merupakan peningkatan sebesar 6,5% dibandingkan tahun sebelumnya.
Peningkatan ini terutama didorong oleh permintaan yang terus meningkat dari sektor teknologi, seperti telekomunikasi, komputer, dan perangkat IoT (Internet of Things). Selain itu, perkembangan teknologi seperti jaringan 5G, kecerdasan buatan, dan perangkat keras untuk barang elektronik juga turut mendorong permintaan akan chip semikonduktor yang lebih canggih dan efisien. Chip semikonduktor adalah salah satu teknologi yang sangat penting dan tak terhindarkan dalam kehidupan modern saat ini. Teknologi ini digunakan dalam berbagai perangkat elektronik seperti komputer, smartphone, kamera digital, dan banyak lagi.
Umumnya, chip semikonduktor terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, dan lainnya. Bahan semikonduktor ini dapat menghantarkan arus listrik dalam jumlah kecil dan dikendalikan oleh sumber tegangan. Perangkat ini dapat memproses dan menyimpan informasi dalam jumlah besar dan sangat cepat. Teknologi ini digunakan dalam berbeagai perangkat elektronik untuk memproses dari informasi yang diberikan.
Dilansir dari sebuah artikel yang berjudul “The Transistor, a Semi-Conductor Triode”, pada tahun 1947, John Bardeen, William Shockley, dan Walter Brattain berhasil menciptakan transistor pertama di laboratorium Bell Telephone. Transistor merupakan perangkat semikonduktor kecil yang dapat mengontrol arus listrik. Teknologi ini menggantikan tabung vakum yang memiliki ukuran lebih besar dan mahal, serta membuka gerbang baru bagi pengembangan perangkat semikonduktor lainnya. Di tahun 1958, Jack Kilby dari Texas Instruments dan Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor secara independen menciptakan chip semikonduktor pertama di dunia. Chip ini terdiri dari beberapa transistor yang dihubungkan dalam suatu substrat silikon tunggal. Penemuan teknologi ini memungkinkan pembuatan perangkat elektronik yang lebih kecil, cepat, murah, serta efisien.
Sejak ditemukan pada tahun 1958, teknologi chip semikonduktor terus berkembang. Pada tahun 1965, Gordon Moore dari intel memperkenalkan hukum Moore, yang menyatakan bahwa jumlah transistor dalam chip semikonduktor akan dua kali lipat lebih banyak setiap 18 hingga 24 bulan. Hukum Moore masih berlaku hingga saat ini, sehingga pembuatan chip semikonduktor dengan kapasitas dan kecepatan tinggi bisa mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Dalam beberapa decade terakhir, teknologi ini telah mengalami peningkatan dengan sangat cepat. Chip semikonduktor terbaru saat ini menggunakan teknologi yang disebut “nanoteknologi”, yaitu teknologi untuk membuat struktur mikroskopis pada ukuran berskala nanometer. Teknologi ini dapat meningkatkan produksi perangkat semikonduktor dengan ukuran yang lebih ringkas dengan kapasitas dan performa yang lebih tinggi.
Dalam sebuah penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature pada tahun 2020, para peneliti mengembangkan chip semikonduktor berbasis nanoteknologi yang memiliki kecepatan proses 10 kali lebih cepat dari chip semikonduktor konvensional. Chip semikonduktor berbasis nanoteknologi ini juga memiliki potensi untuk mengurangi konsumsi energy dan dapat memperpanjang masa pakai baterai pada perangkat elektronik.
Teknologi semikonduktor merupakan perangkat yang sangat penting dalam perkembangan teknologi modern saat ini. Dari telepon genggam hingga kendaraan pintar, perangkat semikonduktor telah membentuk dasar perangkat elektronik cerdas. Dengan terus berkembangnya teknologi perangkat semikonduktor, kehidupan modern menjadi lebih mudah dan efisien. Oleh karena itu, perangkat semikonduktor memiliki peran krusial dalam perkembangan teknologi modern dan terus memberikan manfaat yang signifikan bagi kehidupan manusia.
Dennis Cahya Putra, Mahasiswa Sarjana Rekayasa Nanoteknologi Universitas Airlangga
