PUSVADĪTĀJS
KAS IR PUSVADĪTĀJS?
Pusvadītāju ierīce ir elektroniska sastāvdaļa, kas izmanto elektrisko vadītspēju, bet kurai ir pazīmes, kas atrodas starp vadītāja, piemēram, vara, un izolatora, piemēram, stikla, īpašībām.Šīs ierīces izmanto elektrisko vadītspēju cietā stāvoklī, nevis gāzveida stāvoklī vai termisko emisiju vakuumā, un lielākajā daļā mūsdienu lietojumu tās ir aizstājušas vakuuma caurules.
Visbiežāk pusvadītājus izmanto integrālo shēmu mikroshēmās.Mūsu modernajās skaitļošanas ierīcēs, tostarp mobilajos tālruņos un planšetdatoros, var būt miljardiem sīku pusvadītāju, kas savienoti vienā mikroshēmā, kas visi ir savienoti vienā pusvadītāju plāksnē.
Ar pusvadītāja vadītspēju var manipulēt vairākos veidos, piemēram, ieviešot elektrisko vai magnētisko lauku, pakļaujot to gaismai vai siltumam vai leģēta monokristāliskā silīcija režģa mehāniskās deformācijas dēļ.Lai gan tehniskais skaidrojums ir diezgan detalizēts, manipulācijas ar pusvadītājiem ir tas, kas ir padarījis mūsu pašreizējo digitālo revolūciju iespējamu.
KĀ ALUMĪNIJU IZMANTO PUSVADĪTĀJOS?
Alumīnijam ir daudzas īpašības, kas padara to par primāro izvēli izmantošanai pusvadītājos un mikroshēmās.Piemēram, alumīnijam ir labāka saķere ar silīcija dioksīdu, kas ir galvenā pusvadītāju sastāvdaļa (šeit tika iegūts Silīcija ielejas nosaukums).Vēl viena alumīnija priekšrocība ir tā elektriskās īpašības, proti, tā ir zema elektriskā pretestība un nodrošina lielisku kontaktu ar stiepļu saitēm.Svarīgi ir arī tas, ka alumīniju ir viegli strukturēt sausās kodināšanas procesos, kas ir būtisks solis pusvadītāju ražošanā.Lai gan citi metāli, piemēram, varš un sudrabs, piedāvā labāku izturību pret koroziju un elektrisko izturību, tie ir arī daudz dārgāki nekā alumīnijs.
Viens no visizplatītākajiem alumīnija lietojumiem pusvadītāju ražošanā ir izsmidzināšanas tehnoloģija.Augstas tīrības metālu un silīcija nano biezuma plānā slāņošanās mikroprocesoru plāksnēs tiek veikta, izmantojot fizisku tvaiku pārklāšanas procesu, kas pazīstams kā izsmidzināšana.Materiāls tiek izmests no mērķa un uzklāts uz silīcija substrāta slāņa vakuuma kamerā, kas ir piepildīta ar gāzi, lai atvieglotu procedūru;parasti inerta gāze, piemēram, argons.
Šo mērķu atbalsta plāksnes ir izgatavotas no alumīnija ar augstas tīrības pakāpes materiāliem, piemēram, tantalu, varu, titānu, volframu vai 99,9999% tīru alumīniju, kas ir savienoti ar to virsmu.Pamatnes vadošās virsmas fotoelektriskā vai ķīmiskā kodināšana rada mikroskopiskās shēmas, ko izmanto pusvadītāja funkcijā.
Visizplatītākais alumīnija sakausējums pusvadītāju apstrādē ir 6061. Lai nodrošinātu vislabāko sakausējuma veiktspēju, parasti uz metāla virsmas tiks uzklāts aizsargājošs anodēts slānis, kas palielinās izturību pret koroziju.
Tā kā tās ir tik precīzas ierīces, rūpīgi jāuzrauga korozija un citas problēmas.Ir konstatēts, ka pusvadītāju ierīču koroziju veicina vairāki faktori, piemēram, iepakošana plastmasā.