HALVLEDER
HVAD ER EN HALVLEDER?
En halvlederenhed er en elektronisk komponent, der bruger elektrisk ledning, men som har egenskaber, der ligger mellem en leders, for eksempel kobber, og en isolator, såsom glas.Disse enheder bruger elektrisk ledning i fast tilstand i modsætning til i gasform eller termionisk emission i et vakuum, og de har erstattet vakuumrør i de fleste moderne applikationer.
Den mest almindelige brug af halvledere er i integrerede kredsløbschips.Vores moderne computerenheder, inklusive mobiltelefoner og tablets, kan indeholde milliarder af bittesmå halvledere samlet på enkelte chips, alle sammenkoblet på en enkelt halvlederwafer.
En halvleders ledningsevne kan manipuleres på flere måder, såsom ved at indføre et elektrisk eller magnetisk felt, ved at udsætte det for lys eller varme eller på grund af den mekaniske deformation af et doteret monokrystallinsk siliciumgitter.Mens den tekniske forklaring er ret detaljeret, er manipulation af halvledere det, der har gjort vores nuværende digitale revolution mulig.
HVORDAN ANVENDES ALUMINIUM I HALVLEDERE?
Aluminium har mange egenskaber, der gør det til et primært valg til brug i halvledere og mikrochips.For eksempel har aluminium overlegen vedhæftning til siliciumdioxid, en vigtig bestanddel af halvledere (det er her Silicon Valley fik sit navn).Dets elektriske egenskaber, nemlig at det har lav elektrisk modstand og giver fremragende kontakt med trådbindinger, er en anden fordel ved aluminium.Det er også vigtigt, at det er nemt at strukturere aluminium i tørre ætsningsprocesser, et afgørende skridt i fremstillingen af halvledere.Mens andre metaller, som kobber og sølv, tilbyder bedre korrosionsbestandighed og elektrisk sejhed, er de også meget dyrere end aluminium.
En af de mest udbredte anvendelser for aluminium til fremstilling af halvledere er i gang med sputterteknologi.Den tynde lagdeling af nanotykkelser af højrent metaller og silicium i mikroprocessorwafere opnås gennem en proces med fysisk dampaflejring kendt som sputtering.Materiale udstødes fra et mål og aflejres på et substratlag af silicium i et vakuumkammer, der er blevet fyldt med gas for at hjælpe med at lette proceduren;sædvanligvis en inert gas såsom argon.
Bagpladerne til disse mål er lavet af aluminium med materialer med høj renhed til afsætning, såsom tantal, kobber, titanium, wolfram eller 99,9999 % rent aluminium, bundet til deres overflade.Fotoelektrisk eller kemisk ætsning af substratets ledende overflade skaber de mikroskopiske kredsløbsmønstre, der bruges i halvlederens funktion.
Den mest almindelige aluminiumslegering i halvlederbearbejdning er 6061. For at sikre den bedste ydeevne af legeringen vil der generelt blive påført et beskyttende anodiseret lag på overfladen af metallet, hvilket vil øge korrosionsbestandigheden.
Fordi de er så præcise enheder, skal korrosion og andre problemer overvåges nøje.Flere faktorer har vist sig at bidrage til korrosion i halvlederenheder, for eksempel emballering af dem i plast.