ஒரு செமிகண்டக்டர் என்றால் என்ன?
குறைக்கடத்தி சாதனம் என்பது மின் கடத்தலைப் பயன்படுத்தும் ஒரு மின்னணு கூறு ஆகும், ஆனால் தாமிரம் போன்ற கடத்தி மற்றும் கண்ணாடி போன்ற மின்கடத்தாப் பொருட்களுக்கு இடையில் உள்ள பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த சாதனங்கள் வாயு நிலையில் அல்லது வெற்றிடத்தில் தெர்மோனிக் உமிழ்வைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக திட நிலையில் மின் கடத்தலைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் அவை பெரும்பாலான நவீன பயன்பாடுகளில் வெற்றிடக் குழாய்களை மாற்றியுள்ளன.
ஒருங்கிணைந்த சுற்று சில்லுகளில் குறைக்கடத்திகளின் மிகவும் பொதுவான பயன்பாடு உள்ளது. மொபைல் போன்கள் மற்றும் டேப்லெட்டுகள் உட்பட நமது நவீன கணினி சாதனங்கள், ஒற்றை சில்லுகளில் இணைக்கப்பட்ட பில்லியன் கணக்கான சிறிய குறைக்கடத்திகளைக் கொண்டிருக்கலாம், அனைத்தும் ஒரே குறைக்கடத்தி வேஃபரில் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
ஒரு குறைக்கடத்தியின் கடத்துத்திறனை பல வழிகளில் கையாளலாம், எடுத்துக்காட்டாக, மின்சாரம் அல்லது காந்தப்புலத்தை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், அதை ஒளி அல்லது வெப்பத்திற்கு வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் அல்லது டோப் செய்யப்பட்ட மோனோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் கட்டத்தின் இயந்திர சிதைவு காரணமாக. தொழில்நுட்ப விளக்கம் மிகவும் விரிவாக இருந்தாலும், குறைக்கடத்திகளின் கையாளுதல்தான் நமது தற்போதைய டிஜிட்டல் புரட்சியை சாத்தியமாக்கியுள்ளது.
செமிகண்டக்டர்களில் அலுமினியம் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது?
அலுமினியம் பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மைக்ரோசிப்களில் பயன்படுத்துவதற்கான முதன்மைத் தேர்வாக அலுமினியத்தை உருவாக்குகிறது. உதாரணமாக, அலுமினியம் குறைக்கடத்திகளின் முக்கிய அங்கமான சிலிக்கான் டை ஆக்சைடை விட சிறந்த ஒட்டுதலைக் கொண்டுள்ளது (இங்குதான் சிலிக்கான் வேலி அதன் பெயரைப் பெற்றது). அதன் மின் பண்புகள், அதாவது இது குறைந்த மின் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் கம்பி பிணைப்புகளுடன் சிறந்த தொடர்பை ஏற்படுத்துகிறது, அலுமினியத்தின் மற்றொரு நன்மை. மேலும் முக்கியமானது, உலர்ந்த எட்ச் செயல்முறைகளில் அலுமினியத்தை கட்டமைப்பது எளிது, இது குறைக்கடத்திகளை உருவாக்குவதில் ஒரு முக்கியமான படியாகும். தாமிரம் மற்றும் வெள்ளி போன்ற பிற உலோகங்கள் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் மின் கடினத்தன்மையை வழங்கினாலும், அவை அலுமினியத்தை விட மிகவும் விலை உயர்ந்தவை.
குறைக்கடத்திகள் தயாரிப்பில் அலுமினியத்தின் மிகவும் பரவலான பயன்பாடுகளில் ஒன்று ஸ்பட்டரிங் தொழில்நுட்பமாகும். நுண்செயலி வேஃபர்களில் உயர்-தூய்மை உலோகங்கள் மற்றும் சிலிக்கானின் நானோ தடிமன்களின் மெல்லிய அடுக்கு, ஸ்பட்டரிங் எனப்படும் இயற்பியல் நீராவி படிவு செயல்முறை மூலம் நிறைவேற்றப்படுகிறது. பொருள் ஒரு இலக்கிலிருந்து வெளியேற்றப்பட்டு, செயல்முறையை எளிதாக்க வாயுவால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு வெற்றிட அறையில் சிலிக்கானின் அடி மூலக்கூறு அடுக்கில் வைக்கப்படுகிறது; பொதுவாக ஆர்கான் போன்ற ஒரு மந்த வாயு.
இந்த இலக்குகளுக்கான பின்னணி தகடுகள், டான்டலம், தாமிரம், டைட்டானியம், டங்ஸ்டன் அல்லது 99.9999% தூய அலுமினியம் போன்ற படிவுக்கான உயர் தூய்மைப் பொருட்களுடன் அலுமினியத்தால் ஆனவை, அவற்றின் மேற்பரப்பில் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. அடி மூலக்கூறின் கடத்தும் மேற்பரப்பின் ஒளிமின்னழுத்த அல்லது வேதியியல் பொறித்தல் குறைக்கடத்தியின் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் நுண்ணிய சுற்று வடிவங்களை உருவாக்குகிறது.
குறைக்கடத்தி செயலாக்கத்தில் மிகவும் பொதுவான அலுமினிய கலவை 6061 ஆகும். கலவையின் சிறந்த செயல்திறனை உறுதி செய்வதற்காக, பொதுவாக உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பு அனோடைஸ் அடுக்கு பயன்படுத்தப்படும், இது அரிப்பு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கும்.
அவை மிகவும் துல்லியமான சாதனங்கள் என்பதால், அரிப்பு மற்றும் பிற சிக்கல்களை உன்னிப்பாகக் கண்காணிக்க வேண்டும். குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் அரிப்புக்கு பங்களிக்கும் பல காரணிகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன, உதாரணமாக அவற்றை பிளாஸ்டிக்கில் பேக்கேஜிங் செய்வது.