Gjysmëpërçues
Çfarë është një gjysmëpërçues?
Një pajisje gjysmëpërçuese është një përbërës elektronik që përdor përcjelljen elektrike, por ka tipare që janë në mes të një dirigjenti, për shembull bakri, dhe atë të një izolatori, siç është qelqi. Këto pajisje përdorin përcjelljen elektrike në gjendje të ngurtë në krahasim me gjendjen e gaztë ose emetimin termik në një vakum, dhe ato kanë zëvendësuar tubat vakum në shumicën e aplikacioneve moderne.
Përdorimi më i zakonshëm i gjysmëpërçuesve është në patate të skuqura qarku të integruar. Pajisjet tona moderne të llogaritjes, përfshirë telefonat celularë dhe tabletat, mund të përmbajnë miliarda gjysmëpërçues të vegjël të bashkuar në patate të skuqura të vetme të ndërlidhura në një meshë të vetme gjysmëpërçuese.
Përçueshmëria e një gjysmëpërçuesi mund të manipulohet në disa mënyra, të tilla si duke prezantuar një fushë elektrike ose magnetike, duke e ekspozuar atë në dritë ose nxehtësi, ose për shkak të deformimit mekanik të një rrjeti silikoni monokristaline të doped. Ndërsa shpjegimi teknik është mjaft i detajuar, manipulimi i gjysmëpërçuesve është ajo që e ka bërë të mundur revolucionin tonë dixhital.
Si përdoret alumini në gjysmëpërçues?
Alumini ka shumë prona që e bëjnë atë një zgjedhje parësore për t'u përdorur në gjysmëpërçuesit dhe mikrokunët. Për shembull, alumini ka ngjitje superiore ndaj dioksidit të silikonit, një përbërës kryesor i gjysmëpërçuesve (kjo është aty ku Silicon Valley mori emrin e tij). Propertiesshtë veti elektrike, domethënë që ajo ka rezistencë të ulët elektrike dhe bën kontakte të shkëlqyera me lidhje teli, janë një përfitim tjetër i aluminit. Gjithashtu e rëndësishme është që është e lehtë të strukturoni aluminin në proceset e thata të ethit, një hap thelbësor në bërjen e gjysmëpërçuesve. Ndërsa metalet e tjera, si bakri dhe argjendi, ofrojnë rezistencë më të mirë të korrozionit dhe ashpërsi elektrike, ato janë gjithashtu shumë më të shtrenjta se alumini.
Një nga aplikacionet më të përhapura për aluminin në prodhimin e gjysmëpërçuesve është në procesin e teknologjisë së pështymës. Shtrirja e hollë e trashësive nano të metaleve me pastërti të lartë dhe silikoni në meshat e mikroprocesorit realizohet përmes një procesi të depozitimit të avullit fizik të njohur si sputtering. Materiali është nxjerrë nga një objektiv dhe depozitohet në një shtresë substrati të silikonit në një dhomë vakumi që është mbushur me gaz për të ndihmuar në lehtësimin e procedurës; Zakonisht një gaz inert siç është argoni.
Pllakat mbështetëse për këto objektiva janë bërë prej alumini me materiale të pastërtisë së lartë për depozitim, të tilla si tantalum, bakër, titan, tungsten ose 99,9999% alumini të pastër, të lidhur në sipërfaqen e tyre. Etching fotelektrike ose kimike e sipërfaqes përçuese të substratit krijon modelet e qarkut mikroskopik të përdorur në funksionin e gjysmëpërçuesit.
Aliazh më i zakonshëm i aluminit në përpunimin gjysmëpërçues është 6061. Për të siguruar performancën më të mirë të aliazhit, përgjithësisht një shtresë mbrojtëse e anodizuar do të aplikohet në sipërfaqen e metaleve, e cila do të forcojë rezistencën e korrozionit.
Për shkak se ato janë pajisje kaq të sakta, gërryerja dhe problemet e tjera duhet të monitorohen nga afër. Disa faktorë janë gjetur se kontribuojnë në gërryerjen në pajisjet gjysmëpërçuese, për shembull paketimin e tyre në plastikë.