ÇFARË ËSHTË NJË GJYSËMPËRÇUES?
Një pajisje gjysmëpërçuese është një komponent elektronik që përdor përçueshmëri elektrike, por ka tipare që janë midis atyre të një përçuesi, për shembull bakri, dhe atyre të një izolatori, siç është qelqi. Këto pajisje përdorin përçueshmëri elektrike në gjendje të ngurtë në krahasim me gjendjen e gaztë ose emetimin termionik në vakum, dhe ato kanë zëvendësuar tubat e vakumit në shumicën e aplikimeve moderne.
Përdorimi më i zakonshëm i gjysmëpërçuesve është në çipat e qarqeve të integruara. Pajisjet tona moderne kompjuterike, duke përfshirë telefonat celularë dhe tabletët, mund të përmbajnë miliarda gjysmëpërçues të vegjël të bashkuar në çipa të vetëm, të gjithë të ndërlidhur në një pllakë të vetme gjysmëpërçuese.
Përçueshmëria e një gjysmëpërçuesi mund të manipulohet në disa mënyra, si p.sh. duke futur një fushë elektrike ose magnetike, duke e ekspozuar atë ndaj dritës ose nxehtësisë, ose për shkak të deformimit mekanik të një rrjete silikoni monokristalin të dopuar. Ndërsa shpjegimi teknik është mjaft i detajuar, manipulimi i gjysmëpërçuesve është ajo që e ka bërë të mundur revolucionin tonë aktual dixhital.
SI PËRDORET ALUMINI NË GJYSËMPËRÇUES?
Alumini ka shumë veti që e bëjnë atë një zgjedhje kryesore për përdorim në gjysmëpërçues dhe mikroçipa. Për shembull, alumini ka ngjitje superiore ndaj dioksidit të silikonit, një përbërës kryesor i gjysmëpërçuesve (këtu mori emrin Silicon Valley). Vetitë e tij elektrike, domethënë që ka rezistencë të ulët elektrike dhe krijon kontakt të shkëlqyer me lidhjet e telave, janë një tjetër përfitim i aluminit. Gjithashtu e rëndësishme është se është e lehtë të strukturohet alumini në proceset e gdhendjes së thatë, një hap thelbësor në prodhimin e gjysmëpërçuesve. Ndërsa metale të tjera, si bakri dhe argjendi, ofrojnë rezistencë më të mirë ndaj korrozionit dhe qëndrueshmëri elektrike, ato janë gjithashtu shumë më të shtrenjta se alumini.
Një nga aplikimet më të përhapura të aluminit në prodhimin e gjysmëpërçuesve është në procesin e teknologjisë së spërkatjes. Shtresëzimi i hollë i trashësive nano të metaleve me pastërti të lartë dhe silicit në pllakat e mikroprocesorëve kryhet përmes një procesi të depozitimit fizik të avullit të njohur si spërkatje. Materiali nxirret nga një objektiv dhe depozitohet në një shtresë substrati silici në një dhomë vakumi që është mbushur me gaz për të ndihmuar në lehtësimin e procedurës; zakonisht një gaz inert siç është argoni.
Pllakat mbështetëse për këto objektiva janë bërë prej alumini me materiale me pastërti të lartë për depozitim, të tilla si tantali, bakri, titaniumi, tungsteni ose alumini 99.9999% i pastër, të lidhura në sipërfaqen e tyre. Gdhendja fotoelektrike ose kimike e sipërfaqes përçuese të substratit krijon modelet mikroskopike të qarqeve të përdorura në funksionin e gjysmëpërçuesit.
Lidhja më e zakonshme e aluminit në përpunimin e gjysmëpërçuesve është 6061. Për të siguruar performancën më të mirë të lidhjes, në përgjithësi një shtresë mbrojtëse e anodizuar do të aplikohet në sipërfaqen e metalit, e cila do të rrisë rezistencën ndaj korrozionit.
Meqenëse janë pajisje kaq të sakta, korrozioni dhe probleme të tjera duhet të monitorohen nga afër. Janë gjetur disa faktorë që kontribuojnë në korrozionin e pajisjeve gjysmëpërçuese, për shembull paketimi i tyre në plastikë.