ŠTO JE POLUVODIČ?
Poluvodički uređaj je elektronička komponenta koja koristi električnu vodljivost, ali ima svojstva koja su između svojstava vodiča, na primjer bakra, i svojstava izolatora, poput stakla. Ovi uređaji koriste električnu vodljivost u čvrstom stanju, za razliku od plinovitog stanja ili termionske emisije u vakuumu, te su u većini modernih primjena zamijenili vakuumske cijevi.
Najčešća upotreba poluvodiča je u integriranim krugovima. Naši moderni računalni uređaji, uključujući mobilne telefone i tablete, mogu sadržavati milijarde sićušnih poluvodiča spojenih na pojedinačne čipove, a svi su međusobno povezani na jednoj poluvodičkoj pločici.
Vodljivost poluvodiča može se manipulirati na nekoliko načina, kao što je uvođenje električnog ili magnetskog polja, izlaganje svjetlosti ili toplini ili mehaničkom deformacijom dopirane monokristalne silicijske mreže. Iako je tehničko objašnjenje prilično detaljno, manipulacija poluvodičima 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 poluvodičima i mikročipovima. Na primjer, aluminij ima vrhunsku adheziju na silicijev dioksid, glavnu komponentu poluvodiča (otuda je Silicijska dolina dobila ime). Njegova električna svojstva, naime da ima nizak električni otpor i omogućuje izvrstan kontakt sa žičnim vezama, još su jedna prednost aluminija. Također je važno da je aluminij lako strukturirati u procesima suhog jetkanja, što je ključni korak u izradi poluvodiča. 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 poluvodiča je u procesu tehnologije raspršivanja. Tanko nanošenje nano slojeva visokočistih 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 ispunjena plinom radi olakšavanja postupka; obično inertnim plinom poput argona.
Nosive ploče za ove mete izrađene su od aluminija s visokočistim materijalima za taloženje, poput tantala, bakra, titana, volframa ili 99,9999% čistog aluminija, vezanim na njihovu površinu. Fotoelektrično ili kemijsko jetkanje vodljive površine podloge stvara mikroskopske uzorke strujnih krugova koji se koriste u funkciji poluvodiča.
Najčešća aluminijska legura u obradi poluvodiča je 6061. Kako bi se osigurale najbolje performanse legure, općenito se na površinu metala nanosi zaštitni anodizirani sloj koji će povećati otpornost na koroziju.
Budući da su to tako precizni uređaji, korozija i drugi problemi moraju se pomno pratiti. Utvrđeno je nekoliko čimbenika koji doprinose koroziji u poluvodičkim uređajima, na primjer njihovo pakiranje u plastiku.