Mi az a félvezető?
A félvezető eszköz egy elektronikus alkatrész, amely elektromos vezetést használ, de olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a vezető, például a réz és az üveg, például az üveg között vannak. Ezek az eszközök szilárd állapotban elektromos vezetőképességet alkalmaznak, szemben a gáznemű állapotban vagy a vákuumban történő termionos emisszióval, és a legtöbb modern alkalmazásban helyettesítették a vákuumcsöveket.
A félvezetők leggyakoribb felhasználása az integrált áramköri chipek. Modern számítástechnikai eszközeink, beleértve a mobiltelefonokat és a táblagépeket, milliárd apró félvezetőt tartalmazhatnak, amelyek egyetlen chipshez csatlakoznak, amelyek mindegyike egyetlen félvezető ostyán van összekapcsolva.
A félvezető vezetőképességét többféle módon lehet manipulálni, például egy elektromos vagy mágneses mező bevezetésével, a fénynek vagy a hőnek való kitettséggel, vagy a dopped monokristályos szilikon rács mechanikai deformációjának köszönhetően. Noha a műszaki magyarázat meglehetősen részletes, a félvezetők manipulálása tette lehetővé a jelenlegi digitális forradalmat.
Hogyan használják az alumíniumot a félvezetőkben?
Az alumíniumnak számos tulajdonsága van, amelyek elsődleges választássá teszik a félvezetőkben és a mikrochipeknél való felhasználást. Például az alumínium kiválóan tapad a szilícium -dioxidhoz, amely a félvezetők egyik fő alkotóeleme (itt kapta a Szilícium -völgy nevét). Ez az elektromos tulajdonságok, nevezetesen, hogy alacsony elektromos ellenállással rendelkezik, és kiváló érintkezést biztosít a huzalkötésekkel, az alumínium további előnyei. Fontos az is, hogy könnyű felépíteni az alumíniumot a száraz maratási folyamatokban, ami kritikus lépés a félvezetők készítésében. Míg más fémek, mint például a réz és az ezüst, jobb korrózióállóságot és elektromos keménységet kínálnak, ők is sokkal drágábbak, mint az alumínium.
A félvezetők gyártásában az alumínium egyik legelterjedtebb alkalmazása a porlasztási technológia folyamatában van. A nagy tisztaságú fémek és a szilícium nano vastagságának vékony rétegzését a mikroprocesszoros ostyákban a porlasztásnak nevezett fizikai gőzlerakódás során hajtják végre. Az anyagot kiszabadítják egy célból, és egy szubsztrátrétegre helyezik el egy vákuumkamrában, amelyet gázzal töltöttek meg az eljárás megkönnyítése érdekében; Általában egy inert gáz, például Argon.
Ezeknek a céloknak a hátlapjai alumíniumból készülnek, nagy tisztaságú anyagokkal, például tantalum, réz, titán, volfrám vagy 99,9999% tiszta alumínium, a felületükhöz kötve. A szubsztrát vezetőképes felületének fotoelektromos vagy kémiai maratása hozza létre a félvezető funkciójában használt mikroszkópos áramköri mintákat.
A félvezető feldolgozás során a leggyakoribb alumíniumötvözet a 6061. Az ötvözet legjobb teljesítményének biztosítása érdekében általában egy védő eloxált réteget alkalmaznak a fém felületére, amely növeli a korrózióállóságot.
Mivel ezek olyan pontos eszközök, a korrózió és más problémák szorosan kell ellenőrizni. Számos tényezőt találtak, hogy hozzájárulnak a félvezető eszközök korróziójához, például műanyagba csomagolva.