QUÈ ÉS UN SEMICONDUCTOR?
Un dispositiu semiconductor és un component electrònic que utilitza la conducció elèctrica però que té característiques que es troben entre les d'un conductor, per exemple el coure, i les d'un aïllant, com el vidre. Aquests dispositius utilitzen la conducció elèctrica en estat sòlid en lloc de l'estat gasós o l'emissió termoiònica en el buit, i han substituït els tubs de buit en la majoria d'aplicacions modernes.
L'ús més comú dels semiconductors és en els xips de circuits integrats. Els nostres dispositius informàtics moderns, inclosos els telèfons mòbils i les tauletes, poden contenir milers de milions de petits semiconductors units en xips individuals, tots interconnectats en una única oblia de semiconductors.
La conductivitat d'un semiconductor es pot manipular de diverses maneres, com ara introduint un camp elèctric o magnètic, exposant-lo a la llum o a la calor, o a causa de la deformació mecànica d'una malla de silici monocristal·lí dopat. Tot i que l'explicació tècnica és força detallada, la manipulació dels semiconductors és el que ha fet possible la nostra revolució digital actual.
COM S'UTILITZA L'ALUMINI EN ELS SEMICONDUCTORS?
L'alumini té moltes propietats que el converteixen en una opció principal per al seu ús en semiconductors i microxips. Per exemple, l'alumini té una adherència superior al diòxid de silici, un component important dels semiconductors (d'aquí el nom de Silicon Valley). Les seves propietats elèctriques, és a dir, que té una baixa resistència elèctrica i que permet un contacte excel·lent amb les unions dels cables, són un altre avantatge de l'alumini. També és important que és fàcil estructurar l'alumini en processos de gravat en sec, un pas crucial en la fabricació de semiconductors. Mentre que altres metalls, com el coure i la plata, ofereixen una millor resistència a la corrosió i tenacitat elèctrica, també són molt més cars que l'alumini.
Una de les aplicacions més freqüents de l'alumini en la fabricació de semiconductors és en el procés de la tecnologia de pulverització catòdica. La capa fina de nanoespessors de metalls d'alta puresa i silici en oblies de microprocessadors s'aconsegueix mitjançant un procés de deposició física de vapor conegut com a pulverització catòdica. El material s'expulsa d'un objectiu i es diposita sobre una capa de substrat de silici en una cambra de buit que s'ha omplert amb gas per ajudar a facilitar el procediment; normalment un gas inert com l'argó.
Les plaques de suport d'aquests objectius estan fetes d'alumini amb materials d'alta puresa per a la deposició, com ara tàntal, coure, titani, tungstè o alumini amb una puresa del 99,9999%, units a la seva superfície. El gravat fotoelèctric o químic de la superfície conductora del substrat crea els patrons de circuits microscòpics utilitzats en la funció del semiconductor.
L'aliatge d'alumini més comú en el processament de semiconductors és el 6061. Per garantir el millor rendiment de l'aliatge, generalment s'aplica una capa anoditzada protectora a la superfície del metall, cosa que augmentarà la resistència a la corrosió.
Com que són dispositius tan precisos, la corrosió i altres problemes s'han de controlar de prop. S'han descobert diversos factors que contribueixen a la corrosió en dispositius semiconductors, com ara l'envasament en plàstic.