ШТА ЈЕ ПОЛУПРОВОДНИК?
Полупроводнички уређај је електронска компонента која користи електричну проводљивост, али има особине које су између особина проводника, на пример бакра, и особина изолатора, као што је стакло. Ови уређаји користе електричну проводљивост у чврстом стању, за разлику од гасовитог стања или термојонске емисије у вакууму, и заменили су вакуумске цеви у већини модерних примена.
Најчешћа употреба полупроводника је у интегрисаним колима. Наши модерни рачунарски уређаји, укључујући мобилне телефоне и таблете, могу садржати милијарде сићушних полупроводника спојених на појединачним чиповима, а сви су међусобно повезани на једној полупроводничкој плочици.
Проводљивост полупроводника може се манипулисати на неколико начина, као што је увођење електричног или магнетног поља, излагање светлости или топлоти, или механичком деформацијом допиране монокристалне силицијумске мреже. Иако је техничко објашњење прилично детаљно, манипулација полупроводницима је оно што је омогућило нашу тренутну дигиталну револуцију.
КАКО СЕ АЛУМИНУМИНУМ КОРИСТИ У ПОЛУПРОВОДНИЦИМА?
Алуминијум има многа својства која га чине примарним избором за употребу у полупроводницима и микрочиповима. На пример, алуминијум има супериорну адхезију на силицијум диоксид, главну компоненту полупроводника (одатле је Силицијумска долина добила име). Његова електрична својства, наиме да има низак електрични отпор и омогућава одличан контакт са жичаним везама, још су једна предност алуминијума. Такође је важно да је алуминијум лако структурирати у процесима сувог нагризања, што је кључни корак у производњи 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 распршивања. Танко наношење нано слојева високочистих метала и силицијума у микропроцесорским плочицама постиже се процесом физичког таложења из паре познатим као распршивање. Материјал се избацује из мете и таложи на слој силицијумске подлоге у вакуумској комори која је напуњена гасом ради олакшавања поступка; обично инертним гасом као што је аргон.
Носиве плоче за ове мете су направљене од алуминијума са материјалима високе чистоће за таложење, као што су тантал, бакар, титанијум, волфрам или алуминијум чистоће 99,9999%, везаним за њихову површину. Фотоелектрично или хемијско нагризање проводне површине подлоге ствара микроскопске обрасце кола који се користе у функцији полупроводника.
Најчешћа легура алуминијума у обради полупроводника је 6061. Да би се осигурале најбоље перформансе легуре, генерално се на површину метала наноси заштитни анодизирани слој, што ће повећати отпорност на корозију.
Пошто су то тако прецизни уређаји, корозија и други проблеми морају се пажљиво пратити. Утврђено је да неколико фактора доприноси корозији у полупроводничким уређајима, на пример њихово паковање у пластику.