GJYSMËPËRÇUES
ÇFARË ËSHTË NJË GJYSËpërçues?
Një pajisje gjysmëpërçuese është një komponent elektronik që përdor përçueshmëri elektrike, por ka tipare që janë midis asaj të një përcjellësi, për shembull bakri, dhe asaj të një izoluesi, si qelqi. Këto pajisje përdorin përcjelljen elektrike në gjendje të ngurtë në krahasim me gjendjen e gaztë ose emetimin termionik në vakum, dhe ato kanë zëvendësuar tubat e vakumit në shumicën e aplikacioneve moderne.
Përdorimi më i zakonshëm i gjysmëpërçuesve është në çipat e qarkut të integruar. Pajisjet tona kompjuterike moderne, duke përfshirë telefonat celularë dhe tabletët, mund të përmbajnë miliarda gjysmëpërçues të vegjël të bashkuar në çipa të vetëm, të gjithë të ndërlidhur në një vaferë gjysmëpërçuese të vetme.
Përçueshmëria e një gjysmëpërçuesi mund të manipulohet në disa mënyra, të tilla si duke futur një fushë elektrike ose magnetike, duke e ekspozuar atë në dritë ose nxehtësi, ose për shkak të deformimit mekanik të një rrjeti silikoni monokristalor të dopuar. Ndërsa shpjegimi teknik është mjaft i detajuar, manipulimi i gjysmëpërçuesve është ajo që ka bërë të mundur revolucionin tonë aktual dixhital.
SI PËRDORET ALUMINI NË GJYSMËpërçues?
Alumini ka shumë veti që e bëjnë atë një zgjedhje kryesore për përdorim në gjysmëpërçues dhe mikroçipe. Për shembull, alumini ka ngjitje superiore ndaj dioksidit të silikonit, një komponent kryesor i gjysmëpërçuesve (këtu e ka marrë emrin Silicon Valley). Vetitë elektrike të tij, domethënë se ka rezistencë të ulët elektrike dhe bën kontakt të shkëlqyer me lidhjet e telit, janë një tjetër përfitim i aluminit. Gjithashtu e rëndësishme është se është e lehtë të strukturohet alumini në proceset e gërmimit të thatë, një hap vendimtar në prodhimin e gjysmëpërçuesve. Ndërsa metalet e tjera, si bakri dhe argjendi, ofrojnë rezistencë më të mirë ndaj korrozionit dhe rezistencë elektrike, ato janë gjithashtu shumë më të shtrenjta se alumini.
Një nga aplikimet më të përhapura për aluminin në prodhimin e gjysmëpërçuesve është në procesin e teknologjisë së spërkatjes. Shtresimi i hollë i trashësisë nano të metaleve me pastërti të lartë dhe silikonit në vaferat e mikroprocesorit realizohet përmes një procesi të depozitimit fizik të avullit të njohur si spërkatje. Materiali hidhet nga objektivi dhe depozitohet në një shtresë silikoni në një dhomë vakumi që është mbushur me gaz për të ndihmuar në lehtësimin e procedurës; zakonisht një gaz inert si argoni.
Pllakat mbështetëse për këto objektiva janë prej alumini me materiale të pastërtisë së lartë për depozitim, si tantal, bakër, titani, tungsten ose alumin 99,9999% të pastër, të lidhur në sipërfaqen e tyre. Gravimi fotoelektrik ose kimik i sipërfaqes përcjellëse të nënshtresës krijon modelet e qarkut mikroskopik të përdorur në funksionin e gjysmëpërçuesit.
Lidhja më e zakonshme e aluminit në përpunimin gjysmëpërçues është 6061. Për të siguruar performancën më të mirë të lidhjes, në përgjithësi do të aplikohet një shtresë mbrojtëse e anodizuar në sipërfaqen e metalit, e cila do të rrisë rezistencën ndaj korrozionit.
Për shkak se ato janë pajisje kaq të sakta, korrozioni dhe problemet e tjera duhet të monitorohen nga afër. Disa faktorë janë gjetur që kontribuojnë në korrozioni në pajisjet gjysmëpërçuese, për shembull paketimi i tyre në plastikë.