半导体

半导体

什么是半导体?

半导体器件是一种使用导电性的电子元件,但其特性介于导体(例如铜)和绝缘体(例如玻璃)之间。这些设备使用固态导电,而不是气态导电或真空热电子发射,在大多数现代应用中,它们已经取代了真空管。

半导体最常用于集成电路芯片。我们的现代计算设备,包括移动电话和平板电脑,可能包含数十亿个微小的半导体,这些半导体连接在单个芯片上,所有这些芯片都互连在单个半导体晶圆上。

半导体的导电性可以通过几种方式来控制,例如通过引入电场或磁场,通过将其暴露于光或热中,或者由于掺杂单晶硅栅极的机械变形。虽然技术上的解释相当详细,但半导体的操纵使我们当前的数字革命成为可能。

铝是如何用于半导体的?

铝的许多特性使其成为半导体和微芯片的主要选择。例如,铝对半导体的主要成分二氧化硅有很好的附着力(硅谷就是在这里得名的)。铝的另一个优点是它的电气性能,即它具有低电阻,并与导线连接良好接触。同样重要的是,在干法蚀刻工艺中很容易构造铝,这是制造半导体的关键步骤。虽然铜和银等其他金属具有更好的耐腐蚀性和电韧性,但它们也比铝贵得多。

铝在半导体制造中最普遍的应用之一是溅射技术。微处理器晶圆中高纯度金属和硅纳米厚度的薄层是通过一种称为溅射的物理气相沉积过程实现的。材料从靶材中喷射出来,并沉积在真空室中的硅衬底层上,真空室中充满了气体,有助于促进该过程;通常是惰性气体,如氩。

这些靶材的背板由铝制成,其表面粘合有用于沉积的高纯度材料,如钽、铜、钛、钨或99.9999%纯铝。基板导电表面的光电或化学蚀刻产生用于半导体功能的微观电路图案。

在半导体加工中最常见的铝合金是6061。为了保证合金的最佳性能,一般会在金属表面涂上一层保护性阳极氧化层,从而提高抗腐蚀能力。

因为它们是如此精确的设备,所以必须密切监测腐蚀和其他问题。已经发现有几个因素会导致半导体器件中的腐蚀,例如将它们封装在塑料中。


WhatsApp在线聊天!