Halfgeleier
Wat is 'n halfgeleier?
'N Halfgeleierapparaat is 'n elektroniese komponent wat elektriese geleiding gebruik, maar eienskappe het wat tussen 'n geleier is, byvoorbeeld koper, en dié van 'n isolator, soos glas. Hierdie toestelle gebruik elektriese geleiding in die vaste toestand in teenstelling met in die gasvormige toestand of termioniese emissie in 'n vakuum, en hulle het vakuumbuise in die meeste moderne toepassings vervang.
Die mees algemene gebruik van halfgeleiers is in geïntegreerde stroombaanskyfies. Ons moderne rekenaartoestelle, insluitend selfone en tablette, kan miljarde klein halfgeleiers bevat wat op enkelskyfies verbind is, almal op 'n enkele halfgeleierplaat.
Die geleidingsvermoë van 'n halfgeleier kan op verskillende maniere gemanipuleer word, soos deur 'n elektriese of magnetiese veld in te voer, deur dit aan lig of hitte bloot te stel, of as gevolg van die meganiese vervorming van 'n gedoteerde monokristallyne silikonnet. Alhoewel die tegniese verklaring redelik gedetailleerd is, is die manipulering van halfgeleiers wat ons huidige digitale rewolusie moontlik gemaak het.
Hoe word aluminium in halfgeleiers gebruik?
Aluminium het baie eienskappe wat dit 'n primêre keuse maak vir gebruik in halfgeleiers en mikroskyfies. Byvoorbeeld, aluminium het uitstekende hegting aan silikondioksied, 'n belangrike komponent van halfgeleiers (dit is waar Silicon Valley sy naam gekry het). Dit is elektriese eienskappe, naamlik dat dit 'n lae elektriese weerstand het en sorg vir uitstekende kontak met draadbindings, 'n ander voordeel van aluminium. Dit is ook belangrik dat dit maklik is om aluminium in droë etsprosesse te struktureer, 'n belangrike stap om halfgeleiers te maak. Terwyl ander metale, soos koper en silwer, beter korrosie -weerstand en elektriese taaiheid bied, is dit ook baie duurder as aluminium.
Een van die mees algemene toepassings vir aluminium in die vervaardiging van halfgeleiers is in die proses van sputteringstegnologie. Die dun gelaagdheid van nano-diktes van metale met 'n hoë suiwerheid en silikon in mikroverwerkerswafers word bewerkstellig deur 'n proses van fisiese dampneerlegging bekend as sputtering. Materiaal word uit 'n teiken uitgeskiet en op 'n substraatlaag silikon neergesit in 'n vakuumkamer wat met gas gevul is om die prosedure te help vergemaklik; Gewoonlik 'n inerte gas soos argon.
Die rugsteunplate vir hierdie teikens is van aluminium gemaak met die hoë suiwer materiale vir afsetting, soos tantalum, koper, titaan, wolfraam of 99,9999% suiwer aluminium, aan hul oppervlak gebind. Foto -elektriese of chemiese ets van die geleidende oppervlak van die substraat skep die mikroskopiese stroombaanpatrone wat in die funksie van die halfgeleier gebruik word.
Die algemeenste aluminiumlegering in halfgeleierverwerking is 6061. Om die beste werkverrigting van die legering te verseker, sal 'n beskermende geanodiseerde laag op die oppervlak van die metaal toegepas word, wat die korrosie -weerstand sal verhoog.
Aangesien dit sulke presiese toestelle is, moet korrosie en ander probleme noukeurig gemonitor word. Daar is gevind dat verskeie faktore bydra tot korrosie in halfgeleiertoestelle, byvoorbeeld om dit in plastiek te verpak.