ПОЛУПРОВОДНИК
ЧТО ТАКОЕ ПОЛУПРОВОДНИК?
Полупроводниковое устройство — это электронный компонент, использующий электрическую проводимость, но обладающий характеристиками, которые находятся между свойствами проводника, например меди, и изолятора, например стекла.В этих устройствах используется электропроводность в твердом состоянии, а не в газообразном состоянии или термоэлектронная эмиссия в вакууме, и они заменили электронные лампы в большинстве современных приложений.
Чаще всего полупроводники используются в микросхемах интегральных схем.Наши современные вычислительные устройства, в том числе мобильные телефоны и планшеты, могут содержать миллиарды крошечных полупроводников, объединенных в отдельные чипы, соединенные между собой на одной полупроводниковой пластине.
Проводимостью полупроводника можно управлять несколькими способами, например, вводя электрическое или магнитное поле, подвергая его воздействию света или тепла или за счет механической деформации сетки из легированного монокристаллического кремния.Хотя техническое объяснение довольно подробное, манипулирование полупроводниками — это то, что сделало возможной нашу нынешнюю цифровую революцию.
КАК АЛЮМИНИЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ?
Алюминий обладает многими свойствами, которые делают его основным выбором для использования в полупроводниках и микросхемах.Например, алюминий имеет превосходную адгезию к диоксиду кремния, основному компоненту полупроводников (отсюда и название Силиконовой долины).Его электрические свойства, а именно то, что он имеет низкое электрическое сопротивление и обеспечивает превосходный контакт с проволочными соединениями, являются еще одним преимуществом алюминия.Также важно то, что легко структурировать алюминий в процессах сухого травления, что является важным шагом в производстве полупроводников.В то время как другие металлы, такие как медь и серебро, обеспечивают лучшую коррозионную стойкость и электрическую прочность, они также намного дороже, чем алюминий.
Одним из наиболее распространенных применений алюминия в производстве полупроводников является технология напыления.Нанесение тонких слоев наночастиц высокочистых металлов и кремния на микропроцессорные пластины осуществляется с помощью процесса физического осаждения из паровой фазы, известного как напыление.Материал выбрасывается из мишени и осаждается на слой подложки из кремния в вакуумной камере, заполненной газом для облегчения процедуры;обычно инертный газ, такой как аргон.
Опорные пластины для этих мишеней изготовлены из алюминия с нанесенными на их поверхность материалами высокой чистоты, такими как тантал, медь, титан, вольфрам или алюминий чистотой 99,9999%.Фотоэлектрическое или химическое травление проводящей поверхности подложки создает микроскопические схемы, используемые в функции полупроводника.
Наиболее распространенным алюминиевым сплавом в обработке полупроводников является 6061. Чтобы обеспечить наилучшие характеристики сплава, обычно на поверхность металла наносится защитный анодированный слой, который повышает коррозионную стойкость.
Поскольку это такие точные устройства, необходимо внимательно следить за коррозией и другими проблемами.Было обнаружено, что несколько факторов способствуют коррозии полупроводниковых устройств, например, упаковка их в пластик.