SEMI-CONDUCTEUR
QU'EST-CE QU'UN SEMI-CONDUCTEUR ?
Un dispositif à semi-conducteur est un composant électronique qui utilise la conduction électrique mais dont les caractéristiques se situent entre celles d'un conducteur, par exemple le cuivre, et celles d'un isolant, comme le verre.Ces dispositifs utilisent la conduction électrique à l'état solide par opposition à l'état gazeux ou à l'émission thermionique dans le vide, et ils ont remplacé les tubes à vide dans la plupart des applications modernes.
L'utilisation la plus courante des semi-conducteurs est dans les puces de circuits intégrés.Nos appareils informatiques modernes, y compris les téléphones portables et les tablettes, peuvent contenir des milliards de minuscules semi-conducteurs réunis sur des puces uniques, tous interconnectés sur une seule tranche de semi-conducteur.
La conductivité d'un semi-conducteur peut être manipulée de plusieurs manières, par exemple en introduisant un champ électrique ou magnétique, en l'exposant à la lumière ou à la chaleur, ou en raison de la déformation mécanique d'une grille de silicium monocristallin dopé.Bien que l'explication technique soit assez détaillée, la manipulation des semi-conducteurs est ce qui a rendu possible notre révolution numérique actuelle.
COMMENT L'ALUMINIUM EST-IL UTILISÉ DANS LES SEMI-CONDUCTEURS ?
L'aluminium possède de nombreuses propriétés qui en font un choix primordial pour une utilisation dans les semi-conducteurs et les micropuces.Par exemple, l'aluminium a une adhérence supérieure au dioxyde de silicium, un composant majeur des semi-conducteurs (c'est de là que Silicon Valley tire son nom).Ses propriétés électriques, à savoir sa faible résistance électrique et son excellent contact avec les liaisons filaires, sont un autre avantage de l'aluminium.Il est également important qu'il soit facile de structurer l'aluminium dans les procédés de gravure sèche, une étape cruciale dans la fabrication des semi-conducteurs.Alors que d'autres métaux, comme le cuivre et l'argent, offrent une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure ténacité électrique, ils sont également beaucoup plus chers que l'aluminium.
L'une des applications les plus répandues de l'aluminium dans la fabrication de semi-conducteurs est la technologie de pulvérisation cathodique.La couche mince de nano-épaisseurs de métaux de haute pureté et de silicium dans les tranches de microprocesseur est réalisée par un processus de dépôt physique en phase vapeur connu sous le nom de pulvérisation cathodique.Le matériau est éjecté d'une cible et déposé sur une couche de substrat de silicium dans une chambre à vide remplie de gaz pour faciliter la procédure;généralement un gaz inerte tel que l'argon.
Les plaques de support de ces cibles sont en aluminium avec des matériaux de haute pureté pour le dépôt, tels que le tantale, le cuivre, le titane, le tungstène ou l'aluminium pur à 99,9999 %, collés à leur surface.La gravure photoélectrique ou chimique de la surface conductrice du substrat crée les motifs de circuits microscopiques utilisés dans la fonction du semi-conducteur.
L'alliage d'aluminium le plus courant dans le traitement des semi-conducteurs est le 6061. Pour garantir les meilleures performances de l'alliage, une couche anodisée protectrice sera généralement appliquée à la surface du métal, ce qui renforcera la résistance à la corrosion.
Parce qu'il s'agit d'appareils si précis, la corrosion et d'autres problèmes doivent être surveillés de près.Il a été constaté que plusieurs facteurs contribuent à la corrosion des dispositifs à semi-conducteurs, par exemple en les emballant dans du plastique.