Hálfleiðari
Hvað er hálfleiðari?
Hálfleiðari tæki er rafræn hluti sem notar rafmagnsleiðni en hefur einkenni sem eru á milli leiðara, til dæmis kopar og einangrunar, svo sem gler. Þessi tæki nota rafmagnsleiðni í föstu ástandi öfugt við í loftkenndu ástandi eða hitameðferð í lofttæmi og þau hafa skipt út lofttegundum í flestum nútímalegum forritum.
Algengasta notkun hálfleiðara er í samþættum hringrásarflísum. Nútíma tölvutæki okkar, þ.mt farsímar og spjaldtölvur, gætu innihaldið milljarða pínulitla hálfleiðara sem sameinaðir voru á stökum flísum sem allir samtengdir eru á einum hálfleiðara skífu.
Hægt er að vinna með leiðni hálfleiðara á nokkra vegu, svo sem með því að setja rafmagns eða segulsvið, með því að afhjúpa það fyrir ljós eða hita, eða vegna vélrænnar aflögunar á dópuðu monocrystalline kísilneti. Þó að tæknilega skýringin sé nokkuð ítarleg, þá er meðferð hálfleiðara það sem hefur gert núverandi stafræna byltingu okkar mögulega.
Hvernig er ál notað í hálfleiðara?
Ál hefur marga eiginleika sem gera það að aðal vali til notkunar í hálfleiðara og örflögu. Til dæmis hefur ál yfirburða viðloðun við kísildíoxíð, stór hluti hálfleiðara (þetta er þar sem Silicon Valley fékk nafn sitt). Það eru rafmagns eiginleikar, nefnilega að það hefur lítið rafmagnsþol og gerir það að verkum að framúrskarandi snertingu við vírskuldabréf, eru annar ávinningur af áli. Einnig er mikilvægt að það er auðvelt að skipuleggja ál í þurrum etcherlum, lykilatriði í að búa til hálfleiðara. Þó að aðrir málmar, eins og kopar og silfur, bjóða upp á betri tæringarþol og rafmagns hörku, eru þeir líka miklu dýrari en áli.
Eitt algengasta forritið um áli við framleiðslu hálfleiðara er að vinna að sputtering tækni. Þunnt lag á þykkt nano af háum málmum og sílikoni í örgjörvi skífum er náð með því að vinna að líkamlegri gufuútfellingu sem kallast sputtering. Efni er kastað úr markmiði og sett á undirlaglag af kísil í lofttæmishólfinu sem hefur verið fyllt með gasi til að hjálpa til við að auðvelda aðgerðina; Venjulega óvirkt gas eins og argon.
Stuðningsplöturnar fyrir þessi markmið eru gerðar úr áli með miklum hreinleikaefnum til útfellingar, svo sem tantal, kopar, títan, wolfram eða 99.9999% hreinu áli, tengt við yfirborð þeirra. Ljósmyndun eða efnafræðileg etsing á leiðandi yfirborði undirlagsins býr til smásjárrásir sem notuð eru í virkni hálfleiðara.
Algengasta álblandan í hálfleiðara vinnslu er 6061. Til að tryggja besta afköst álfelgsins, verður yfirleitt verndandi anodized lag beitt á yfirborð málmsins, sem mun auka tæringarþolið.
Vegna þess að þetta eru svo nákvæm tæki verður að fylgjast náið með tæringu og öðrum vandamálum. Í ljós hefur komið að nokkrir þættir stuðla að tæringu í hálfleiðara tækjum, til dæmis að pakka þeim í plast.