अर्धचालक
अर्धचालक क्या है?
एक सेमीकंडक्टर डिवाइस एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो विद्युत चालन का उपयोग करता है, लेकिन इसमें लक्षण होते हैं जो एक कंडक्टर के बीच होते हैं, उदाहरण के लिए तांबा, और एक इन्सुलेटर, जैसे कि ग्लास। ये डिवाइस ठोस अवस्था में विद्युत चालन का उपयोग करते हैं, जैसा कि एक वैक्यूम में गैसीय राज्य या थर्मियनिक उत्सर्जन में विपरीत है, और उन्होंने अधिकांश आधुनिक अनुप्रयोगों में वैक्यूम ट्यूबों को बदल दिया है।
अर्धचालकों का सबसे आम उपयोग एकीकृत सर्किट चिप्स में है। मोबाइल फोन और टैबलेट सहित हमारे आधुनिक कंप्यूटिंग उपकरणों में अरबों छोटे अर्धचालक शामिल हो सकते हैं, जो एक ही सेमीकंडक्टर वेफर पर इंटरकनेक्ट किए गए एकल चिप्स पर शामिल हो सकते हैं।
एक अर्धचालक की चालकता को कई तरीकों से हेरफेर किया जा सकता है, जैसे कि एक विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र का परिचय, इसे प्रकाश या गर्मी में उजागर करके, या एक डोपेड मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन ग्रिड के यांत्रिक विरूपण के कारण। जबकि तकनीकी स्पष्टीकरण काफी विस्तृत है, अर्धचालकों के हेरफेर ने हमारी वर्तमान डिजिटल क्रांति को संभव बना दिया है।
अर्धचालकों में एल्यूमीनियम का उपयोग कैसे किया जाता है?
एल्यूमीनियम में कई गुण हैं जो इसे अर्धचालक और माइक्रोचिप्स में उपयोग के लिए एक प्राथमिक विकल्प बनाते हैं। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम में सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए बेहतर आसंजन है, जो अर्धचालक का एक प्रमुख घटक है (यह वह जगह है जहां सिलिकॉन वैली को इसका नाम मिला)। यह विद्युत गुण है, अर्थात् यह कम विद्युत प्रतिरोध है और वायर बॉन्ड के साथ उत्कृष्ट संपर्क के लिए बनाता है, एल्यूमीनियम का एक और लाभ है। यह भी महत्वपूर्ण है कि सूखी ईच प्रक्रियाओं में एल्यूमीनियम की संरचना करना आसान है, अर्धचालक बनाने में एक महत्वपूर्ण कदम। जबकि अन्य धातुएं, जैसे कि तांबे और चांदी, बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत क्रूरता की पेशकश करते हैं, वे एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत अधिक महंगे हैं।
अर्धचालकों के निर्माण में एल्यूमीनियम के लिए सबसे प्रचलित अनुप्रयोगों में से एक स्पटरिंग तकनीक की प्रक्रिया में है। माइक्रोप्रोसेसर वेफर्स में उच्च शुद्धता वाले धातुओं और सिलिकॉन की नैनो मोटाई की पतली लेयरिंग को भौतिक वाष्प के बयान की एक प्रक्रिया के माध्यम से पूरा किया जाता है जिसे स्पटरिंग के रूप में जाना जाता है। सामग्री को एक लक्ष्य से निकाल दिया जाता है और एक वैक्यूम कक्ष में सिलिकॉन की एक सब्सट्रेट परत पर जमा किया जाता है जो प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने में मदद करने के लिए गैस से भरा गया है; आमतौर पर एक अक्रिय गैस जैसे आर्गन।
इन लक्ष्यों के लिए बैकिंग प्लेटें एल्यूमीनियम से बनी होती हैं, जिसमें टैंटलम, कॉपर, टाइटेनियम, टंगस्टन या 99.9999% शुद्ध एल्यूमीनियम जैसे टैंटलम, कॉपर, टाइटेनियम, टंगस्टन या उनकी सतह पर बंधे होते हैं। सब्सट्रेट की प्रवाहकीय सतह का फोटोइलेक्ट्रिक या रासायनिक नक़्क़ाशी सेमीकंडक्टर के फ़ंक्शन में उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्म सर्किटरी पैटर्न बनाता है।
सेमीकंडक्टर प्रसंस्करण में सबसे आम एल्यूमीनियम मिश्र धातु 6061 है। मिश्र धातु का सबसे अच्छा प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, आम तौर पर एक सुरक्षात्मक एनोडाइज्ड परत को धातु की सतह पर लागू किया जाएगा, जो जंग प्रतिरोध को बढ़ावा देगा।
क्योंकि वे ऐसे सटीक उपकरण हैं, संक्षारण और अन्य समस्याओं की बारीकी से निगरानी की जानी चाहिए। कई कारकों को अर्धचालक उपकरणों में जंग में योगदान करने के लिए पाया गया है, उदाहरण के लिए उन्हें प्लास्टिक में पैकेजिंग।