ŠTA JE POLUPROVODIČ?
Poluprovodnički uređaj je elektronska komponenta koja koristi električnu provodljivost, ali ima osobine koje su između osobina provodnika, na primjer bakra, i osobina izolatora, kao što je staklo. Ovi uređaji koriste električnu provodljivost u čvrstom stanju, za razliku od plinovitog stanja ili termionske emisije u vakuumu, i zamijenili su vakuumske cijevi u većini modernih primjena.
Najčešća upotreba poluprovodnika je u integriranim kolima. Naši moderni računarski uređaji, uključujući mobilne telefone i tablete, mogu sadržavati milijarde sićušnih poluprovodnika spojenih na pojedinačne čipove, a svi su međusobno povezani na jednoj poluprovodničkoj pločici.
Provodljivost poluprovodnika može se manipulisati na nekoliko načina, kao što je uvođenje električnog ili magnetnog polja, izlaganje svjetlosti ili toploti, ili mehaničkom deformacijom dopirane monokristalne silicijumske mreže. Iako je tehničko objašnjenje prilično detaljno, manipulacija poluprovodnicima je ono što je omogućilo našu trenutnu digitalnu revoluciju.
KAKO SE ALUMINIJ KORISTI U POLUVODIČIMA?
Aluminij ima mnoga svojstva koja ga čine primarnim izborom za upotrebu u poluprovodnicima i mikročipovima. Na primjer, aluminij ima superiorno prianjanje na silicijum dioksid, glavnu komponentu poluprovodnika (otuda je Silicijska dolina dobila ime). Njegova električna svojstva, naime da ima nizak električni otpor i omogućava odličan kontakt sa žičnim vezama, još su jedna prednost aluminija. Također je važno da je aluminij lako strukturirati u procesima suhog nagrizanja, što je ključni korak u proizvodnji poluprovodnika. Dok drugi metali, poput bakra i srebra, nude bolju otpornost na koroziju i električnu žilavost, oni su također mnogo skuplji od aluminija.
Jedna od najčešćih primjena aluminija u proizvodnji poluprovodnika je u procesu tehnologije raspršivanja. Tanko nanošenje nano slojeva visokočistoćih metala i silicija u mikroprocesorskim pločicama postiže se procesom fizičkog taloženja iz pare poznatim kao raspršivanje. Materijal se izbacuje iz mete i taloži na sloj silicija u vakuumskoj komori koja je napunjena plinom radi olakšavanja postupka; obično inertnim plinom poput argona.
Nosiljke za ove mete izrađene su od aluminija, a na njihovu površinu su naneseni visokočisti materijali za taloženje, kao što su tantal, bakar, titan, volfram ili 99,9999% čisti aluminij. Fotoelektrično ili hemijsko nagrizanje provodne površine podloge stvara mikroskopske uzorke strujnih kola koji se koriste u funkciji poluprovodnika.
Najčešća aluminijska legura u obradi poluprovodnika je 6061. Kako bi se osigurale najbolje performanse legure, obično se na površinu metala nanosi zaštitni anodizirani sloj, što će povećati otpornost na koroziju.
Budući da su to tako precizni uređaji, korozija i drugi problemi moraju se pažljivo pratiti. Utvrđeno je nekoliko faktora koji doprinose koroziji poluprovodničkih uređaja, na primjer njihovo pakovanje u plastiku.