अर्धसंवाहक
सेमीकंडक्टर म्हणजे काय?
सेमीकंडक्टर डिव्हाइस एक इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे जो इलेक्ट्रिकल वहन वापरतो परंतु कंडक्टरच्या दरम्यान, उदाहरणार्थ तांबे आणि काचेसारख्या इन्सुलेटरच्या दरम्यानचे गुणधर्म आहेत. ही उपकरणे वायू स्थितीत किंवा व्हॅक्यूममध्ये थर्मिओनिक उत्सर्जनाच्या विरूद्ध घन राज्यात विद्युत वाहकांचा वापर करतात आणि बहुतेक आधुनिक अनुप्रयोगांमध्ये त्यांनी व्हॅक्यूम ट्यूबची जागा घेतली आहे.
सेमीकंडक्टरचा सर्वात सामान्य वापर एकात्मिक सर्किट चिप्समध्ये आहे. मोबाइल फोन आणि टॅब्लेटसह आमच्या आधुनिक संगणकीय उपकरणांमध्ये कोट्यवधी लहान सेमीकंडक्टर असू शकतात जे एकाच चिप्सवर सामील झाले आहेत सर्व एकाच सेमीकंडक्टर वेफरवर परस्पर जोडलेले आहेत.
सेमीकंडक्टरची चालकता अनेक मार्गांनी हाताळली जाऊ शकते, जसे की इलेक्ट्रिक किंवा चुंबकीय क्षेत्राची ओळख करुन, ते हलके किंवा उष्णतेचा पर्दाफाश करून किंवा डोप्ड मोनोक्रिस्टलिन सिलिकॉन ग्रिडच्या यांत्रिक विकृतीमुळे. तांत्रिक स्पष्टीकरण अगदी तपशीलवार असले तरी सेमीकंडक्टरच्या हाताळणीमुळे आपली सध्याची डिजिटल क्रांती शक्य झाली आहे.
सेमीकंडक्टरमध्ये अॅल्युमिनियमचा वापर कसा केला जातो?
अॅल्युमिनियममध्ये बर्याच गुणधर्म आहेत जे अर्धसंवाहक आणि मायक्रोचिप्समध्ये वापरण्यासाठी प्राथमिक निवड करतात. उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियममध्ये सिलिकॉन डायऑक्साइडचे उत्कृष्ट आसंजन आहे, जे सेमीकंडक्टरचा एक प्रमुख घटक आहे (येथेच सिलिकॉन व्हॅलीचे नाव मिळाले). हे विद्युत गुणधर्म आहे, म्हणजेच त्यात कमी विद्युत प्रतिकार आहे आणि वायर बॉन्ड्सशी उत्कृष्ट संपर्क साधण्यासाठी, अॅल्युमिनियमचा आणखी एक फायदा आहे. हे देखील महत्त्वाचे आहे की कोरड्या एच प्रक्रियेमध्ये अॅल्युमिनियमची रचना करणे सोपे आहे, सेमीकंडक्टर बनविण्यातील महत्त्वपूर्ण पाऊल. तांबे आणि चांदी सारख्या इतर धातू, चांगले गंज प्रतिकार आणि विद्युत खडबडीची ऑफर देतात, तर ते अॅल्युमिनियमपेक्षाही अधिक महाग आहेत.
सेमीकंडक्टर्सच्या निर्मितीतील अॅल्युमिनियमसाठी सर्वात प्रचलित अनुप्रयोगांपैकी एक म्हणजे स्पटरिंग तंत्रज्ञानाच्या प्रक्रियेत. मायक्रोप्रोसेसर वेफर्समधील उच्च-शुद्धता धातूंच्या नॅनो जाडी आणि सिलिकॉनची पातळ थर स्पटरिंग म्हणून ओळखल्या जाणार्या भौतिक वाष्प जमा प्रक्रियेद्वारे पूर्ण केली जाते. सामग्री एका लक्ष्यातून बाहेर काढली जाते आणि व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये सिलिकॉनच्या सब्सट्रेट लेयरवर जमा केली जाते जी प्रक्रियेस सुलभ करण्यासाठी गॅसने भरली आहे; सहसा आर्गॉन सारख्या जड वायू.
या लक्ष्यांसाठी बॅकिंग प्लेट्स अॅल्युमिनियमपासून बनविलेले आहेत ज्यात टॅन्टलम, तांबे, टायटॅनियम, टंगस्टन किंवा 99.999% शुद्ध अॅल्युमिनियम, त्यांच्या पृष्ठभागावर बंधनकारक आहे. सब्सट्रेटच्या प्रवाहकीय पृष्ठभागाचे फोटोइलेक्ट्रिक किंवा रासायनिक एचिंग सेमीकंडक्टरच्या फंक्शनमध्ये वापरल्या जाणार्या मायक्रोस्कोपिक सर्किटरी नमुने तयार करते.
सेमीकंडक्टर प्रक्रियेतील सर्वात सामान्य अॅल्युमिनियम मिश्र धातु 60०61१ आहे. मिश्र धातुची उत्कृष्ट कामगिरी सुनिश्चित करण्यासाठी, सामान्यत: एक संरक्षक एनोडाइज्ड लेयर धातूच्या पृष्ठभागावर लागू केला जाईल, ज्यामुळे गंज प्रतिकार वाढेल.
कारण ते अशी तंतोतंत उपकरणे आहेत, गंज आणि इतर समस्यांचे बारकाईने परीक्षण केले जाणे आवश्यक आहे. सेमीकंडक्टर डिव्हाइसमध्ये गंजला योगदान देणारे अनेक घटक आढळले आहेत, उदाहरणार्थ प्लास्टिकमध्ये त्यांना पॅकेज करणे.