Poluvoditelj
Što je poluvodič?
Poluvodički uređaj je elektronička komponenta koja koristi električnu provođenje, ali ima osobine koje su između provodnika, na primjer bakar i onog izolatora, poput stakla. Ovi uređaji koriste električnu provođenje u čvrstom stanju, za razliku od plinovitog stanja ili termionske emisije u vakuumu, te su u većini modernih primjena zamijenili vakuumske cijevi.
Najčešća upotreba poluvodiča je u integriranim čipovima kruga. Naši moderni računalni uređaji, uključujući mobilne telefone i tablete, mogu sadržavati milijarde sitnih poluvodiča koji su se spojeni na jednim čipovima koji su svi međusobno povezani na jednom poluvodičkom rezinu.
Vodljivost poluvodiča može se manipulirati na nekoliko načina, poput uvođenja električnog ili magnetskog polja, izlaganjem svjetlu ili toplini, ili zbog mehaničke deformacije dopirane monokristalne silikonske mreže. Iako je tehničko objašnjenje prilično detaljno, manipulacija poluvodičima ono je što je omogućilo našu trenutnu digitalnu revoluciju.
Kako se aluminij koristi u poluvodičima?
Aluminij ima mnogo svojstava koja ga čine primarnim izborom za upotrebu u poluvodičima i mikročipovima. Na primjer, aluminij ima superiornu adheziju silicij -dioksidu, glavnu komponentu poluvodiča (tu je Silicijska dolina dobila ime). To su električna svojstva, naime da ima nizak električni otpor i čini izvrsno kontaktiranje žičanim vezama, još jedna su prednost aluminija. Također je važno da je lako strukturirati aluminij u procesima suhih jetka, što je ključni korak u izradi poluvodiča. 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 za aluminij u proizvodnji poluvodiča je u procesu raspršivanja. Tanki slojevi nano debljine metala visoke čistoće i silicija u mikroprocesorskim rezima provodi se procesom fizičkog taloženja pare poznatog kao raspršivanje. Materijal se izbacuje iz cilja i odlaže se na sloj supstrata silicija u vakuumsku komoru koja je napunjena plinom kako bi se olakšao postupak; Obično inertni plin poput argona.
Ploče za podloge za ove ciljeve izrađene su od aluminija s materijalima visoke čistoće za taloženje, poput tantaluma, bakra, titana, volframa ili 99,9999% čistih aluminija, vezanih za njihovu površinu. Fotoelektrično ili kemijsko utkanje provodljive površine supstrata stvara uzorke mikroskopskog kruga koji se koriste u funkciji poluvodiča.
Najčešća aluminijska legura u poluvodičkoj obradi je 6061. kako bi se osiguralo najbolje performanse legure, na površinu metala općenito će se primijeniti zaštitni anodirani sloj, što će povećati otpor korozije.
Budući da su to tako precizni uređaji, korozija i drugi problemi moraju se pomno pratiti. Utvrđeno je da nekoliko čimbenika doprinosi koroziji na poluvodičkim uređajima, na primjer, pakiranje ih u plastiku.