SEMICONDUCTOR
WAT ASS E SEMICONDUCTOR?
En Hallefleitgerät ass en elektronesche Komponent deen elektresch Leitung benotzt, awer huet Eegeschaften déi tëscht deem vun engem Dirigent sinn, zum Beispill Kupfer, an deem vun engem Isolator, wéi Glas. Dës Apparater benotzen elektresch Leitung am festen Zoustand am Géigesaz zum Gasform oder thermesch Emissioun an engem Vakuum, a si hunn Vakuumröhre an de meeschte modernen Uwendungen ersat.
Déi heefegst Notzung vun Hallefleit ass an integréierte Circuit Chips. Eis modern Informatikapparater, dorënner Handyen a Pëllen, kënne Milliarde vu klenge Hallefleitungen enthalen, déi op eenzel Chips verbonne sinn, déi all op enger eenzeger Hallefleitwafer verbonne sinn.
D'Konduktivitéit vun engem Hallefleit kann op verschidde Manéiere manipuléiert ginn, wéi zum Beispill duerch d'Aféierung vun engem elektresche oder magnetesche Feld, andeems se et u Liicht oder Hëtzt aussetzt, oder duerch d'mechanesch Verformung vun engem dotéierte monokristalline Siliziumgitter. Wärend déi technesch Erklärung zimmlech detailléiert ass, ass d'Manipulatioun vu Hallefleitungen dat wat eis aktuell digital Revolutioun méiglech gemaach huet.
WEI GËTT ALUMINIUM A HALFLEITEREN BENOTZT?
Aluminium huet vill Eegeschaften, déi et zu enger primärer Wiel maachen fir an Hallefleitungen a Mikrochips ze benotzen. Zum Beispill, Aluminium huet eng super Adhäsioun zum Siliziumdioxid, e wichtege Bestanddeel vun Hallefleit (dat ass wou Silicon Valley säin Numm krut). Et ass elektresch Eegeschaften, nämlech datt et niddereg elektresch Resistenz huet a fir exzellente Kontakt mat Drotverbindunge mécht, sinn en anere Virdeel vun Aluminium. Och wichteg ass datt et einfach ass Aluminium an dréchen Ätzprozesser ze strukturéieren, e wesentleche Schrëtt fir Hallefleitungen ze maachen. Während aner Metaller, wéi Kupfer a Sëlwer, besser Korrosiounsbeständegkeet an elektresch Zähegkeet ubidden, si si och vill méi deier wéi Aluminium.
Ee vun de stäerkste verbreet Uwendungen fir Aluminium an der Fabrikatioun vun semiconductors ass am Prozess vun sputtering Technologie. Déi dënn Layerung vun Nano-Dicke vun héichreinege Metaller a Silizium a Mikroprozessorwafere gëtt duerch e Prozess vu kierperlecher Dampdepositioun bekannt als Sputtering erreecht. D'Material gëtt aus engem Zil erausgezunn an op eng Substratschicht vu Silizium an enger Vakuumkammer deposéiert, déi mat Gas gefüllt ass fir d'Prozedur ze erliichteren; normalerweis en Inertgas wéi Argon.
D'Backplacke fir dës Ziler sinn aus Aluminium mat den héije Rengheetsmaterialien fir Oflagerung, wéi Tantal, Kupfer, Titan, Wolfram oder 99,9999% pure Aluminium, verbonne mat hirer Uewerfläch. Photoelektresch oder chemesch Ätzung vun der konduktiver Uewerfläch vum Substrat erstellt déi mikroskopesch Circuitmuster, déi an der Hallefleitfunktioun benotzt ginn.
Déi meescht üblech Aluminiumlegierung an der Hallefleitveraarbechtung ass 6061. Fir déi bescht Leeschtung vun der Legierung ze garantéieren, gëtt allgemeng eng schützend anodiséierter Schicht op d'Uewerfläch vum Metall applizéiert, wat d'Korrosiounsbeständegkeet erhéijen.
Well se sou präzis Apparater sinn, musse Korrosioun an aner Probleemer genau iwwerwaacht ginn. Verschidde Faktoren hu festgestallt, datt d'Korrosioun bei Hallefleitgeräter bäidroe kann, zum Beispill se a Plastiksverpackung.