HÁLFleiðari
HVAÐ ER HÁLFleiðari?
Hálfleiðarabúnaður er rafeindahlutur sem notar rafleiðni en hefur eiginleika sem eru á milli leiðara, til dæmis kopar, og einangrunarefnis eins og glers. Þessi tæki nota rafleiðni í föstu ástandi öfugt við í loftkenndu ástandi eða varmalosun í lofttæmi, og þau hafa komið í stað lofttæmisröra í flestum nútímalegum forritum.
Algengasta notkun hálfleiðara er í samþættum hringrásarflögum. Nútíma tölvutæki okkar, þar á meðal farsímar og spjaldtölvur, gætu innihaldið milljarða af örsmáum hálfleiðurum sem eru tengdir á einni flís sem allir eru samtengdir á einni hálfleiðaraskífu.
Hægt er að vinna með leiðni hálfleiðara á nokkra vegu, svo sem með því að koma á raf- eða segulsviði, með því að útsetja það fyrir ljósi eða hita, eða vegna vélrænnar aflögunar á dópuðu einkristölluðu sílikonneti. Þó að tækniskýringin sé nokkuð ítarleg, er meðhöndlun hálfleiðara það sem hefur gert núverandi stafræna byltingu okkar mögulega.
HVERNIG ER ÁL NOTAÐ Í HALFleiðara?
Ál hefur marga eiginleika sem gera það að aðalvali fyrir notkun í hálfleiðurum og örflögum. Til dæmis hefur ál yfirburða viðloðun við kísildíoxíð, stór hluti hálfleiðara (þetta er þar sem Silicon Valley fékk nafn sitt). Rafmagnseiginleikar þess, þ.e. að það hefur lágt rafmagnsviðnám og gerir það að verkum að það hefur framúrskarandi snertingu við vírtengi, eru annar ávinningur af áli. Einnig mikilvægt er að það er auðvelt að byggja upp ál í þurrum ætingarferlum, mikilvægt skref í gerð hálfleiðara. Þó að aðrir málmar, eins og kopar og silfur, bjóða upp á betri tæringarþol og rafmagnsþol, eru þeir líka mun dýrari en ál.
Eitt algengasta forritið fyrir ál í framleiðslu á hálfleiðurum er í sputtering tækni. Þunnt lag á nanóþykktum af háhreinum málmum og kísli í örgjörvaplötum er náð með ferli líkamlegrar gufuútfellingar sem kallast sputtering. Efni er kastað út frá skotmarki og sett á undirlag af sílikoni í lofttæmihólf sem hefur verið fyllt með gasi til að auðvelda málsmeðferðina; venjulega óvirkt gas eins og argon.
Bakplöturnar fyrir þessi skotmörk eru gerðar úr áli með mjög hreinu efni til útfellingar, svo sem tantal, kopar, títan, wolfram eða 99,9999% hreint áli, tengt við yfirborð þeirra. Ljósrafmagns eða efnafræðileg æting á leiðandi yfirborði undirlagsins skapar smásæja hringrásarmynstrið sem notað er í virkni hálfleiðarans.
Algengasta álblandað í hálfleiðaravinnslu er 6061. Til að tryggja bestu frammistöðu málmblöndunnar verður almennt hlífðar anodized lag sett á yfirborð málmsins, sem mun auka tæringarþol.
Vegna þess að þetta eru svo nákvæm tæki þarf að fylgjast vel með tæringu og öðrum vandamálum. Nokkrir þættir hafa reynst stuðla að tæringu í hálfleiðaratækjum, til dæmis umbúðir þeirra í plasti.