Yarı iletken
Yarı iletken nedir?
Yarıiletken cihazı, elektrik iletimi kullanan ancak bir iletkenin, örneğin bakır ve cam gibi bir yalıtkan arasında olan özelliklere sahip olan elektronik bir bileşendir. Bu cihazlar, bir vakumda gaz halindeki veya termiyonik emisyonun aksine katı halde elektrik iletimi kullanırlar ve çoğu modern uygulamada vakum tüplerinin yerini almıştır.
Yarı iletkenlerin en yaygın kullanımı entegre devre yongalarında. Cep telefonları ve tabletler de dahil olmak üzere modern bilgi işlem cihazlarımız, tek bir yarı iletken gofretle birbirine bağlı tek yongalara katılan milyarlarca küçük yarı iletken içerebilir.
Bir yarı iletkenin iletkenliği, bir elektrik veya manyetik alanın sokulması, ışığa veya ısıya maruz bırakılarak veya doped monokristal silikon ızgaranın mekanik deformasyonuna bağlı olarak çeşitli şekillerde manipüle edilebilir. Teknik açıklama oldukça ayrıntılı olsa da, mevcut dijital devrimimizi mümkün kılan yarı iletkenlerin manipülasyonudur.
Alüminyum yarı iletkenlerde nasıl kullanılır?
Alüminyum, yarı iletkenlerde ve mikroçiplerde kullanım için birincil bir seçim haline getiren birçok özelliğe sahiptir. Örneğin, alüminyum, yarı iletkenlerin ana bileşeni olan silikon dioksite karşı üstün yapışmaya sahiptir (bu, Silikon Vadisi'nin adını aldığı yerdir). Elektriksel özellikleri, yani düşük elektrik direncine sahip olması ve tel bağlarıyla mükemmel temas etmesi, alüminyumun bir başka yararıdır. Ayrıca, yarı iletken yapımında önemli bir adım olan kuru aşınma işlemlerinde alüminyum yapılandırmanın kolay olmasıdır. Bakır ve gümüş gibi diğer metaller daha iyi korozyon direnci ve elektrik tokluğu sunarken, aynı zamanda alüminyumdan çok daha pahalıdır.
Yarı iletkenlerin üretiminde alüminyum için en yaygın uygulamalardan biri, püskürtme teknolojisi sürecindedir. Mikroişlemci gofretlerde yüksek saflıkta metallerin ve silikonun nano kalınlıklarının ince tabakası, püskürtme olarak bilinen bir fiziksel buhar birikimi işlemi ile gerçekleştirilir. Malzeme bir hedeften çıkarılır ve prosedürü kolaylaştırmak için gazla doldurulmuş bir vakum odasında bir substrat silikon tabakası üzerine biriktirilir; Genellikle argon gibi inert bir gaz.
Bu hedefler için destek plakaları, yüzeylerine bağlanmış tantal, bakır, titanyum, tungsten veya% 99.9999 saf alüminyum gibi birikme için yüksek saflıklı malzemelere sahip alüminyumdan yapılmıştır. Substratın iletken yüzeyinin fotoelektrik veya kimyasal aşınması, yarı iletken fonksiyonunda kullanılan mikroskobik devre desenlerini oluşturur.
Yarıiletken işlemedeki en yaygın alüminyum alaşımı 6061'dir. Alaşımın en iyi performansını sağlamak için, genellikle korozyon direncini artıracak metalin yüzeyine koruyucu bir anodize tabaka uygulanacaktır.
Böyle kesin cihazlar oldukları için korozyon ve diğer sorunlar yakından izlenmelidir. Yarı iletken cihazlarda korozyona katkıda bulunduğu, örneğin plastikte paketlendiği bulunmuştur.