WAT IS 'N HALFGELEIER?
'n Halfgeleiertoestel is 'n elektroniese komponent wat elektriese geleiding gebruik, maar eienskappe het wat tussen dié van 'n geleier, byvoorbeeld koper, en dié van 'n isolator, soos glas, lê. Hierdie toestelle gebruik elektriese geleiding in die vaste toestand in teenstelling met die gasvormige toestand of termioniese emissie in 'n vakuum, en hulle het vakuumbuise in die meeste moderne toepassings vervang.
Die mees algemene gebruik van halfgeleiers is in geïntegreerde stroombaanskyfies. Ons moderne rekenaartoestelle, insluitend selfone en tablette, kan miljarde klein halfgeleiers bevat wat op enkele skyfies verbind is, almal met mekaar verbind op 'n enkele halfgeleierwafel.
Die geleidingsvermoë van 'n halfgeleier kan op verskeie maniere gemanipuleer word, soos deur 'n elektriese of magnetiese veld in te voer, deur dit aan lig of hitte bloot te stel, of as gevolg van die meganiese vervorming van 'n gedoteerde monokristallyne silikonrooster. Terwyl die tegniese verduideliking redelik gedetailleerd is, is die manipulasie van halfgeleiers wat ons huidige digitale rewolusie moontlik gemaak het.
HOE WORD ALUMINIUM IN HALFGELEIERS GEBRUIK?
Aluminium het baie eienskappe wat dit 'n primêre keuse maak vir gebruik in halfgeleiers en mikroskyfies. Aluminium het byvoorbeeld beter adhesie aan silikondioksied, 'n belangrike komponent van halfgeleiers (dit is waar Silicon Valley sy naam gekry het). Die elektriese eienskappe daarvan, naamlik dat dit lae elektriese weerstand het en uitstekende kontak met draadbindings bied, is nog 'n voordeel van aluminium. Ook belangrik is dat dit maklik is om aluminium in droë-etsprosesse te struktureer, 'n belangrike stap in die maak van halfgeleiers. Terwyl ander metale, soos koper en silwer, beter korrosiebestandheid en elektriese taaiheid bied, is hulle ook baie duurder as aluminium.
Een van die mees algemene toepassings vir aluminium in die vervaardiging van halfgeleiers is in die proses van sputtertegnologie. Die dun lae van nano-diktes van hoësuiwerheidsmetale en silikon in mikroverwerker-wafers word bewerkstellig deur 'n proses van fisiese dampafsetting, bekend as sputtering. Materiaal word uit 'n teiken uitgewerp en op 'n substraatlaag van silikon in 'n vakuumkamer neergelê wat met gas gevul is om die prosedure te vergemaklik; gewoonlik 'n inerte gas soos argon.
Die rugplate vir hierdie teikens is gemaak van aluminium met die hoë suiwerheid materiale vir afsetting, soos tantaal, koper, titanium, wolfram of 99.9999% suiwer aluminium, gebind aan hul oppervlak. Fotoëlektriese of chemiese etsing van die substraat se geleidende oppervlak skep die mikroskopiese stroombaanpatrone wat in die halfgeleier se funksie gebruik word.
Die mees algemene aluminiumlegering in halfgeleierverwerking is 6061. Om die beste werkverrigting van die legering te verseker, word gewoonlik 'n beskermende geanodiseerde laag op die oppervlak van die metaal aangebring, wat die korrosiebestandheid sal verhoog.
Omdat hulle sulke presiese toestelle is, moet korrosie en ander probleme noukeurig gemonitor word. Verskeie faktore is gevind wat bydra tot korrosie in halfgeleiertoestelle, byvoorbeeld die verpakking daarvan in plastiek.