HALVLEDARE
Vad är en halvledare?
En halvledaranordning är en elektronisk komponent som använder elektrisk ledning men har drag som finns mellan en ledares, till exempel koppar, och en isolator, såsom glas. Dessa anordningar använder elektrisk ledning i fast tillstånd i motsats till i det gasformiga tillståndet eller termionisk emission i ett vakuum, och de har ersatt vakuumrör i de flesta moderna tillämpningar.
Den vanligaste användningen av halvledare är i integrerade kretschips. Våra moderna datoranordningar, inklusive mobiltelefoner och surfplattor, kan innehålla miljarder små halvledare som förenades på enstaka chips som alla är sammankopplade på en enda halvledarbikare.
Konduktiviteten hos en halvledare kan manipuleras på flera sätt, till exempel genom att införa ett elektriskt eller magnetfält, genom att utsätta det för ljus eller värme, eller på grund av den mekaniska deformationen av ett dopat monokristallint kiselnät. Medan den tekniska förklaringen är ganska detaljerad, är manipulationen av halvledare det som har gjort vår nuvarande digitala revolution möjlig.
Hur används aluminium i halvledare?
Aluminium har många egenskaper som gör det till ett primärt val för användning i halvledare och mikrochips. Till exempel har aluminium överlägsen vidhäftning mot kiseldioxid, en viktig del av halvledare (det är här Silicon Valley fick sitt namn). Det är elektriska egenskaper, nämligen att det har låg elektrisk motstånd och gör det utmärkt kontakt med trådbindningar, är en annan fördel med aluminium. Det är också viktigt att det är lätt att strukturera aluminium i torra etsningsprocesser, ett avgörande steg för att göra halvledare. Medan andra metaller, som koppar och silver, erbjuder bättre korrosionsbeständighet och elektrisk seghet, är de också mycket dyrare än aluminium.
En av de vanligaste applikationerna för aluminium vid tillverkning av halvledare håller på att sputtera teknik. Den tunna skiktningen av nanotjocklekar av metaller med hög renhet och kisel i mikroprocessorskivor uppnås genom en process med fysisk ångavsättning känd som sputtering. Material matas ut från ett mål och avsattes på ett substratskikt av kisel i en vakuumkammare som har fyllts med gas för att underlätta förfarandet; Vanligtvis en inert gas som argon.
Stödplattorna för dessa mål är gjorda av aluminium med material med hög renhet för avsättning, såsom tantal, koppar, titan, volfram eller 99.9999% rent aluminium, bundna till deras yta. Fotoelektrisk eller kemisk etsning av underlagets ledande yta skapar de mikroskopiska kretsmönstren som används i halvledarens funktion.
Den vanligaste aluminiumlegeringen vid halvledarbearbetning är 6061. För att säkerställa den bästa prestanda för legeringen kommer i allmänhet ett skyddande anodiserat skikt att appliceras på metallens yta, vilket kommer att öka korrosionsbeständigheten.
Eftersom de är så exakta enheter måste korrosion och andra problem övervakas noggrant. Flera faktorer har visat sig bidra till korrosion i halvledaranordningar, till exempel förpackar dem i plast.