SEMICONDUCTOR
QUÈ ÉS UN SEMICONDUCTOR?
Un dispositiu semiconductor és un component electrònic que utilitza conducció elèctrica però té trets que es troben entre la d'un conductor, per exemple el coure, i la d'un aïllant, com el vidre. Aquests dispositius utilitzen la conducció elèctrica en estat sòlid en lloc de l'estat gasós o l'emissió termoiònica al buit, i han substituït els tubs de buit en la majoria de les aplicacions modernes.
L'ús més comú dels semiconductors és en xips de circuits integrats. Els nostres dispositius informàtics moderns, inclosos els telèfons mòbils i les tauletes, poden contenir milers de milions de petits semiconductors units en xips únics, tots interconnectats en una única hòstia de semiconductors.
La conductivitat d'un semiconductor es pot manipular de diverses maneres, com ara introduint un camp elèctric o magnètic, exposant-lo a la llum o a la calor, o a causa de la deformació mecànica d'una reixeta de silici monocristal·lí dopat. Tot i que l'explicació tècnica és força detallada, la manipulació dels semiconductors és el que ha fet possible la nostra revolució digital actual.
COM S'UTILITZA L'ALUMINI EN ELS SEMICONDUCTORS?
L'alumini té moltes propietats que el converteixen en una opció principal per al seu ús en semiconductors i microxips. Per exemple, l'alumini té una adhesió superior al diòxid de silici, un component important dels semiconductors (aquí és on Silicon Valley va rebre el seu nom). Les seves propietats elèctriques, és a dir, que té una baixa resistència elèctrica i permet un contacte excel·lent amb enllaços de filferro, són un altre avantatge de l'alumini. També és important que sigui fàcil d'estructurar l'alumini en processos de gravat en sec, un pas crucial en la fabricació de semiconductors. Tot i que altres metalls, com el coure i la plata, ofereixen una millor resistència a la corrosió i duresa elèctrica, també són molt més cars que l'alumini.
Una de les aplicacions més freqüents de l'alumini en la fabricació de semiconductors està en el procés de la tecnologia de pulverització. La capa fina de gruixos nano de metalls d'alta puresa i silici a les hòsties de microprocessador s'aconsegueix mitjançant un procés de deposició física de vapor conegut com sputtering. El material s'expulsa d'un objectiu i es diposita sobre una capa de substrat de silici en una cambra de buit que s'ha omplert de gas per ajudar a facilitar el procediment; generalment un gas inert com l'argó.
Les plaques de suport d'aquests objectius estan fetes d'alumini amb els materials d'alta puresa per a la deposició, com ara tàntal, coure, titani, tungstè o alumini pur al 99,9999%, units a la seva superfície. El gravat fotoelèctric o químic de la superfície conductora del substrat crea els patrons de circuits microscòpics utilitzats en la funció del semiconductor.
L'aliatge d'alumini més comú en el processament de semiconductors és 6061. Per garantir el millor rendiment de l'aliatge, generalment s'aplicarà una capa protectora anoditzada a la superfície del metall, que augmentarà la resistència a la corrosió.
Com que són dispositius tan precisos, la corrosió i altres problemes s'han de controlar de prop. S'ha trobat que diversos factors contribueixen a la corrosió en dispositius semiconductors, per exemple, envasar-los en plàstic.