СЕМИЦОНДУЦТОР
ШТА ЈЕ ПОЛУПРОВОДНИК?
Полупроводнички уређај је електронска компонента која користи електричну проводљивост, али има особине које су између проводника, на пример бакра, и изолатора, као што је стакло. Ови уређаји користе електричну проводљивост у чврстом стању за разлику од гасовитог или термоионске емисије у вакууму, и заменили су вакуумске цеви у већини савремених апликација.
Најчешћа употреба полупроводника је у чиповима интегрисаних кола. Наши савремени рачунарски уређаји, укључујући мобилне телефоне и таблете, могу садржати милијарде сићушних полупроводника спојених на појединачним чиповима који су међусобно повезани на једној полупроводничкој плочици.
Проводљивост полупроводника може се манипулисати на неколико начина, као што је увођењем електричног или магнетног поља, излагањем светлости или топлоти, или услед механичке деформације допиране монокристалне силицијумске мреже. Иако је техничко објашњење прилично детаљно, манипулација полупроводницима је оно што је омогућило нашу тренутну дигиталну револуцију.
КАКО СЕ АЛУМИНИЈУМ КОРИСТИ У ПОЛУПРОВОДНИКИМА?
Алуминијум има многа својства која га чине примарним избором за употребу у полупроводницима и микрочиповима. На пример, алуминијум има супериорну адхезију за силицијум диоксид, главну компоненту полупроводника (отуда је Силицијумска долина добила име). Његова електрична својства, односно да има низак електрични отпор и омогућава одличан контакт са жичаним везама, су још једна предност алуминијума. Такође је важно да је лако структурирати алуминијум у процесима сувог нагризања, што је кључни корак у прављењу полупроводника. Док други метали, попут бакра и сребра, нуде бољу отпорност на корозију и електричну жилавост, они су такође много скупљи од алуминијума.
Једна од најчешћих примена алуминијума у производњи полупроводника је у процесу технологије распршивања. Танко наношење слојева нано дебљина метала високе чистоће и силицијума у плочицама микропроцесора постиже се кроз процес физичког таложења паре познатог као распршивање. Материјал се избацује из мете и наноси на подлогу од силикона у вакуумској комори која је напуњена гасом како би се олакшала процедура; обично инертни гас као што је аргон.
Подлоге за ове мете су направљене од алуминијума са материјалима високе чистоће за таложење, као што су тантал, бакар, титан, волфрам или 99,9999% чист алуминијум, везани за њихову површину. Фотоелектрично или хемијско нагризање проводне површине супстрата ствара микроскопске шеме кола које се користе у функцији полупроводника.
Најчешћа легура алуминијума у преради полупроводника је 6061. Да би се обезбедиле најбоље перформансе легуре, генерално се на површину метала наноси заштитни анодизовани слој, који ће повећати отпорност на корозију.
Пошто су то тако прецизни уређаји, корозија и други проблеми се морају пажљиво пратити. Утврђено је да неколико фактора доприноси корозији у полупроводничким уређајима, на пример њихово паковање у пластику.