Напівпровідник
Що таке напівпровідник?
Напівпровідниковий пристрій - це електронний компонент, який використовує електричну провідність, але має риси, які знаходяться між провідником, наприклад, міді, і із ізолятором, таким як скло. Ці пристрої використовують електричну провідність у твердому стані на відміну від газоподібного стані або терміонічного викиду у вакуумі, і вони замінили вакуумні трубки у більшості сучасних застосувань.
Найпоширеніше використання напівпровідників - це вбудовані мікросхеми. Наші сучасні обчислювальні пристрої, включаючи мобільні телефони та планшети, можуть містити мільярди крихітних напівпровідників, приєднуються до однієї мікросхеми, пов'язаних між собою на одній напівпровідниковій вафлі.
Провідність напівпровідника може маніпулювати кількома способами, наприклад, вводячи електричне або магнітне поле, піддаючи його світлі або теплі, або через механічну деформацію допедної монокристалічної кремнієвої сітки. Незважаючи на те, що технічне пояснення досить детально, маніпулювання напівпровідниками - це те, що зробило можливим нашу поточну цифрову революцію.
Як алюміній використовується у напівпровідниках?
Алюміній має багато властивостей, які роблять його основним вибором для використання в напівпровідниках та мікрочіпах. Наприклад, алюміній має чудову адгезію до діоксиду кремнію, головного компонента напівпровідників (саме тут Силіконова долина отримала свою назву). Це електричні властивості, а саме те, що він має низький електричний опір і забезпечує відмінне контакт з дротяними зв’язками, є ще однією перевагою алюмінію. Також важливим є те, що легко структурувати алюміній у процесах сухого травлення, вирішальний крок у створенні напівпровідників. У той час як інші метали, як мідь та срібло, пропонують кращу стійкість до корозії та електричну міцність, вони також набагато дорожчі, ніж алюміній.
Одне з найбільш поширених застосувань алюмінію у виробництві напівпровідників знаходиться в процесі розпилення технології. Тонке шарування нано товщин металів високої чистоти та кремнію в мікропроцесорних вафлях здійснюється шляхом процесу фізичного осадження пари, відомого як розпилення. Матеріал викидається з цілі і осаджується на підкладці кремнію у вакуумній камері, наповненій газом, щоб сприяти полегшенню процедури; зазвичай інертний газ, такий як аргон.
Підкладки для цих цілей виготовлені з алюмінію з матеріалами високої чистоти для осадження, таких як Tantalum, мідь, титан, вольфрам або 99,9999% чистий алюміній, пов'язані з їх поверхнею. Фотоелектричне або хімічне травлення провідної поверхні субстрату створює мікроскопічні схеми, що використовуються у функції напівпровідника.
Найпоширеніший алюмінієвий сплав у напівпровідниковій обробці - 6061. Для забезпечення найкращої продуктивності сплаву, як правило, захисного анодованого шару буде застосовуватися на поверхню металу, що підвищить стійкість до корозії.
Оскільки вони є такими точними пристроями, корозія та інші проблеми повинні ретельно контролювати. Було встановлено, що кілька факторів сприяють корозії на напівпровідникових пристроях, наприклад, упаковку їх у пластику.