POLOVODIČ
Co je to polovodič?
Polovodičové zařízení je elektronická součást, která používá elektrické vedení, ale má rysy, které jsou mezi vodiči, například mědi, a insulátorem, jako je sklo. Tato zařízení používají elektrické vedení v pevném stavu na rozdíl od plynného stavu nebo termionické emise ve vakuu a ve většině moderních aplikací nahradila vakuové trubice.
Nejběžnějším používáním polovodičů je v integrovaných obvodových čipech. Naše moderní výpočetní zařízení, včetně mobilních telefonů a tabletů, mohou obsahovat miliardy malých polovodičů spojených s jednotlivými čipy, které jsou všechny propojeny na jediné polovodičové oplatky.
Vodivost polovodiče může být manipulována několika způsoby, například zavedením elektrického nebo magnetického pole, vystavením světla nebo tepla nebo kvůli mechanické deformaci dotované monokrystalické křemíkové mřížky. Zatímco technické vysvětlení je poměrně podrobné, manipulace s polovodiči je to, co umožnilo naši současnou digitální revoluci.
Jak se používá hliník v polovodičích?
Hliník má mnoho vlastností, díky nimž je primární volba pro použití v polovodičích a mikročipech. Například hliník má vynikající adhezi k oxidu křemičitého, hlavní složku polovodičů (tady je název Silicon Valley). Je to elektrické vlastnosti, a to, že má nízkou elektrickou odpor a přispívá k vynikajícímu kontaktu s drátěnými vazbami, jsou další výhodou hliníku. Důležité je také to, že je snadné strukturovat hliník v procesech suchých leptů, což je klíčový krok při výrobě polovodičů. Zatímco jiné kovy, jako je měď a stříbro, nabízejí lepší odolnost proti korozi a elektrickou houževnatost, jsou také mnohem dražší než hliník.
Jednou z nejčastějších aplikací pro hliník při výrobě polovodičů je v procesu rozprašování technologie. Tenké vrstvení nano tloušťky vysoce čistoty kovů a křemíku v mikroprocesorových opcích se provádí procesem fyzické depozice páry známého jako rozprašování. Materiál je vyhozen z cíle a uložen na substrátovou vrstvu křemíku ve vakuové komoře, která byla naplněna plynem, aby pomohla usnadnit postup; Obvykle inertní plyn, jako je argon.
Podkladové destičky pro tyto cíle jsou vyrobeny z hliníku s materiály s vysokou čistotou pro depozici, jako je tantalum, měď, titan, wolfram nebo 99,9999% čistého hliníku, spojeného s jejich povrchem. Fotoelektrické nebo chemické leptání vodivého povrchu substrátu vytváří mikroskopické obvodové vzory používané ve funkci polovodiče.
Nejběžnější slitinou hliníku při zpracování polovodiče je 6061. Aby bylo zajištěno nejlepší výkon slitiny, bude na povrch kovu aplikována obecně ochranná eloxovaná vrstva, která posílí odolnost proti korozi.
Protože se jedná o taková přesná zařízení, musí být koroze a další problémy pečlivě sledována. Bylo zjištěno, že k korozi v polovodičových zařízeních přispívá několik faktorů, například je zabalí do plastu.