Semiconductor
Que é un semiconductor?
Un dispositivo de semiconductor é un compoñente electrónico que usa a condución eléctrica pero ten trazos que están entre o dun condutor, por exemplo cobre e o dun illante, como o vidro. Estes dispositivos usan a condución eléctrica en estado sólido en oposición ao estado gaseoso ou a emisión termiónica nun baleiro e substituíron os tubos de baleiro na maioría das aplicacións modernas.
O uso máis común de semiconductores é en chips de circuíto integrados. Os nosos modernos dispositivos de computación, incluídos teléfonos móbiles e tabletas, poden conter miles de millóns de pequenos semiconductores unidos en fichas individuais todos os interconectados nunha única oblea semiconductor.
A condutividade dun semiconductor pódese manipular de varias maneiras, como por exemplo introducir un campo eléctrico ou magnético, expoñéndoo á luz ou á calor, ou debido á deformación mecánica dunha rede de silicio monocristalino dopado. Aínda que a explicación técnica é bastante detallada, a manipulación de semiconductores é a que fixo posible a nosa revolución dixital actual.
Como se usa o aluminio en semiconductores?
O aluminio ten moitas propiedades que o converten nunha elección principal para o uso en semiconductores e microchips. Por exemplo, o aluminio ten unha adhesión superior ao dióxido de silicio, un compoñente principal dos semiconductores (aquí é onde Silicon Valley recibiu o seu nome). As propiedades eléctricas, é dicir, que ten unha baixa resistencia eléctrica e fai un excelente contacto con enlaces de arame, son outro beneficio do aluminio. Tamén é importante que é fácil estruturar o aluminio nos procesos de gravación seca, un paso crucial para facer semiconductores. Aínda que outros metais, como o cobre e a prata, ofrecen unha mellor resistencia á corrosión e a dureza eléctrica, tamén son moito máis caros que o aluminio.
Unha das aplicacións máis frecuentes para o aluminio na fabricación de semiconductores está en proceso de tecnoloxía de pulverización. A fina capa de grosores de nano de metais de alta pureza e silicio en obleas de microprocesador realízase mediante un proceso de deposición de vapor físico coñecido como sputtering. O material é expulsado dun obxectivo e depositado nunha capa de substrato de silicio nunha cámara de baleiro que se encheu de gas para axudar a facilitar o procedemento; normalmente un gas inerte como o argón.
As placas de apoio para estes obxectivos están feitas de aluminio con materiais de alta pureza para a deposición, como tantalum, cobre, titanio, tungsteno ou 99.9999% de aluminio puro, unidos á súa superficie. O gravado fotoeléctrico ou químico da superficie condutora do substrato crea os patróns de circuítos microscópicos empregados na función do semiconductor.
A aliaxe de aluminio máis común no procesamento de semiconductores é 6061. Para garantir o mellor rendemento da aleación, xeralmente aplicarase unha capa anodizada protectora á superficie do metal, que aumentará a resistencia á corrosión.
Debido a que son dispositivos tan precisos, a corrosión e outros problemas deben controlarse de preto. Atopáronse varios factores que contribúen á corrosión en dispositivos de semiconductores, por exemplo envasalos en plástico.