SEMICONDUCTOR
CE ESTE UN SEMICONDUCTOR?
Un dispozitiv semiconductor este o componentă electronică care utilizează conducția electrică, dar are trăsături care se află între cea a unui conductor, de exemplu cuprul, și cea a unui izolator, cum ar fi sticla. Aceste dispozitive folosesc conducția electrică în stare solidă, spre deosebire de cea în stare gazoasă sau emisia termoionică în vid și au înlocuit tuburile de vid în majoritatea aplicațiilor moderne.
Cea mai obișnuită utilizare a semiconductorilor este în cipurile de circuite integrate. Dispozitivele noastre de calcul moderne, inclusiv telefoanele mobile și tabletele, ar putea conține miliarde de semiconductori minusculi uniți pe un singur cip, toate interconectate pe o singură placă semiconductoare.
Conductivitatea unui semiconductor poate fi manipulată în mai multe moduri, cum ar fi prin introducerea unui câmp electric sau magnetic, prin expunerea lui la lumină sau căldură sau datorită deformării mecanice a unei rețele de siliciu monocristalin dopat. În timp ce explicația tehnică este destul de detaliată, manipularea semiconductorilor este ceea ce a făcut posibilă revoluția noastră digitală actuală.
CUM ESTE UTILIZAT ALUMINIU ÎN SEMICONDUCTOARE?
Aluminiul are multe proprietăți care îl fac o alegere principală pentru utilizarea în semiconductori și microcipuri. De exemplu, aluminiul are o aderență superioară la dioxidul de siliciu, o componentă majoră a semiconductorilor (de aici și-a luat numele Silicon Valley). Proprietățile sale electrice, și anume că are rezistență electrică scăzută și asigură un contact excelent cu legăturile sârmei, reprezintă un alt beneficiu al aluminiului. De asemenea, important este faptul că este ușor să structurați aluminiul în procesele de gravare uscată, un pas crucial în realizarea semiconductorilor. În timp ce alte metale, cum ar fi cuprul și argintul, oferă o rezistență mai bună la coroziune și duritate electrică, ele sunt, de asemenea, mult mai scumpe decât aluminiul.
Una dintre cele mai răspândite aplicații pentru aluminiu în fabricarea semiconductorilor este în procesul de tehnologie de pulverizare. Stratificarea subțire a nanogrosimilor de metale de înaltă puritate și siliciu în plachetele cu microprocesor este realizată printr-un proces de depunere fizică a vaporilor cunoscut sub numele de pulverizare. Materialul este ejectat dintr-o țintă și depus pe un strat de substrat de siliciu într-o cameră de vid care a fost umplută cu gaz pentru a facilita procedura; de obicei un gaz inert precum argonul.
Plăcile de suport pentru aceste ținte sunt fabricate din aluminiu cu materiale de înaltă puritate pentru depunere, cum ar fi tantal, cupru, titan, wolfram sau aluminiu pur 99,9999%, lipite de suprafața lor. Gravarea fotoelectrică sau chimică a suprafeței conductoare a substratului creează modelele de circuite microscopice utilizate în funcția semiconductorului.
Cel mai obișnuit aliaj de aluminiu în prelucrarea semiconductoarelor este 6061. Pentru a asigura cea mai bună performanță a aliajului, în general, pe suprafața metalului se va aplica un strat protector anodizat, care va spori rezistența la coroziune.
Deoarece sunt dispozitive atât de precise, coroziunea și alte probleme trebuie monitorizate îndeaproape. S-a descoperit că mai mulți factori contribuie la coroziunea dispozitivelor semiconductoare, de exemplu ambalarea acestora în plastic.