SEMICONDUCTOR
ŠTA JE POLUPROVODNIK?
Poluvodički uređaj je elektronska komponenta koja koristi električnu provodljivost, ali ima osobine koje su između vodiča, na primjer bakra, i izolatora, kao što je staklo. Ovi uređaji koriste električnu provodljivost u čvrstom stanju za razliku od plinovitog ili termoionske emisije u vakuumu, a zamijenili su vakuumske cijevi u većini modernih aplikacija.
Najčešća upotreba poluprovodnika je u čipovima integrisanih kola. Naši moderni računarski uređaji, uključujući mobilne telefone i tablete, mogu sadržavati milijarde sićušnih poluvodiča spojenih na pojedinačnim čipovima koji su međusobno povezani na jednoj poluvodičkoj pločici.
Vodljivost poluvodiča može se manipulirati na nekoliko načina, kao što je uvođenje električnog ili magnetskog polja, izlaganje svjetlosti ili toplini, ili zbog mehaničke deformacije dopirane monokristalne silicijumske mreže. Iako je tehničko objašnjenje prilično detaljno, manipulacija poluprovodnicima je ono što je omogućilo našu trenutnu digitalnu revoluciju.
KAKO SE ALUMINIJUM KORISTI U POLUVODIČIMA?
Aluminij ima mnoga svojstva koja ga čine primarnim izborom za upotrebu u poluvodičima i mikročipovima. Na primjer, aluminijum ima bolju adheziju za silicijum dioksid, glavnu komponentu poluprovodnika (otuda je Silicijumska dolina dobila ime). Njegova električna svojstva, odnosno da ima nizak električni otpor i omogućava odličan kontakt sa žičanim vezama, su još jedna prednost aluminija. Takođe je važno da je lako strukturirati aluminijum u procesima suvog jetkanja, što je ključni korak u proizvodnji poluprovodnika. Dok drugi metali, poput bakra i srebra, nude bolju otpornost na koroziju i električnu žilavost, oni su također mnogo skuplji od aluminija.
Jedna od najčešćih primjena aluminija u proizvodnji poluvodiča je u procesu tehnologije raspršivanja. Tanko naslaganje nano debljina metala visoke čistoće i silicijuma u pločicama mikroprocesora postiže se kroz proces fizičkog taloženja pare poznatog kao raspršivanje. Materijal se izbacuje iz mete i nanosi na podlogu od silikona u vakuumskoj komori koja je napunjena gasom kako bi se olakšala procedura; obično inertni gas kao što je argon.
Podloge za ove mete su napravljene od aluminijuma sa materijalima visoke čistoće za taloženje, kao što su tantal, bakar, titan, volfram ili aluminijum 99,9999% čistog, koji su zalepljeni za njihovu površinu. Fotoelektrično ili hemijsko nagrizanje vodljive površine supstrata stvara mikroskopske obrasce kola koji se koriste u funkciji poluprovodnika.
Najčešća legura aluminijuma u obradi poluprovodnika je 6061. Da bi se obezbedile najbolje performanse legure, generalno se na površinu metala nanosi zaštitni anodizirani sloj, koji će povećati otpornost na koroziju.
Budući da su to tako precizni uređaji, korozija i drugi problemi moraju se pažljivo pratiti. Utvrđeno je da nekoliko faktora doprinosi koroziji u poluvodičkim uređajima, na primjer njihovo pakovanje u plastiku.