YARI İLETKEN NEDİR?
Yarı iletken cihaz, elektrik iletkenliği kullanan ancak bakır gibi bir iletken ile cam gibi bir yalıtkanın özellikleri arasında kalan elektronik bir bileşendir. Bu cihazlar, gaz halindeki veya vakumda termiyonik emisyondakinin aksine katı halde elektrik iletkenliği kullanır ve çoğu modern uygulamada vakum tüplerinin yerini almıştır.
Yarı iletkenlerin en yaygın kullanım alanı entegre devre yongalarıdır. Cep telefonları ve tabletler de dahil olmak üzere modern bilgisayar cihazlarımız, tek bir yonga üzerinde birleştirilmiş milyarlarca küçük yarı iletken içerebilir ve hepsi tek bir yarı iletken yonga üzerinde birbirine bağlanabilir.
Bir yarı iletkenin iletkenliği, elektrik veya manyetik alan uygulanarak, ışığa veya ısıya maruz bırakılarak veya katkılı monokristalin silikon ızgaranın mekanik deformasyonu yoluyla çeşitli şekillerde değiştirilebilir. Teknik açıklaması oldukça ayrıntılı olsa da, yarı iletkenlerin manipülasyonu, mevcut dijital devrimimizi mümkün kılan şeydir.
ALÜMİNYUM YARILAŞTIRICILARDA NASIL KULLANILIR?
Alüminyum, onu yarı iletkenlerde ve mikroçiplerde kullanım için birincil tercih haline getiren birçok özelliğe sahiptir. Örneğin, alüminyum, yarı iletkenlerin önemli bir bileşeni olan silisyum dioksite karşı üstün yapışma özelliğine sahiptir (Silikon Vadisi adını buradan almıştır). Düşük elektrik direncine sahip olması ve tel bağlantılarıyla mükemmel temas sağlaması gibi elektriksel özellikleri, alüminyumun bir diğer avantajıdır. Ayrıca, yarı iletken yapımında önemli bir adım olan kuru aşındırma işlemlerinde alüminyumun yapılandırılmasının kolay olması da önemlidir. Bakır ve gümüş gibi diğer metaller daha iyi korozyon direnci ve elektriksel tokluk sunarken, alüminyumdan çok daha pahalıdırlar.
Alüminyumun yarı iletken üretiminde en yaygın uygulamalarından biri püskürtme teknolojisidir. Mikroişlemci yonga plakalarında yüksek saflıktaki metallerin ve silikonun nano kalınlıklarda ince katmanlar halinde işlenmesi, püskürtme olarak bilinen fiziksel buhar biriktirme işlemiyle gerçekleştirilir. Malzeme bir hedeften püskürtülür ve işlemi kolaylaştırmak için gazla doldurulmuş bir vakum odasındaki silikon bir alt tabaka üzerine biriktirilir; bu gaz genellikle argon gibi inert bir gazdır.
Bu hedeflerin destek plakaları, yüzeylerine tantal, bakır, titanyum, tungsten veya %99,9999 saflıkta alüminyum gibi yüksek saflıkta biriktirme malzemeleri yapıştırılmış alüminyumdan yapılmıştır. Alt tabakanın iletken yüzeyinin fotoelektrik veya kimyasal aşındırması, yarı iletkenin işlevinde kullanılan mikroskobik devre desenlerini oluşturur.
Yarı iletken işlemede en yaygın kullanılan alüminyum alaşımı 6061'dir. Alaşımın en iyi performansını sağlamak için genellikle metalin yüzeyine koruyucu bir eloksal tabakası uygulanır ve bu da korozyon direncini artırır.
Son derece hassas cihazlar oldukları için korozyon ve diğer sorunlar yakından izlenmelidir. Yarı iletken cihazlarda korozyona katkıda bulunan çeşitli faktörler bulunmuştur; örneğin, cihazların plastik ambalajlarda saklanması gibi.