सेमीकन्डक्टर भनेको के हो?
अर्धचालक उपकरण एक इलेक्ट्रोनिक घटक हो जसले विद्युतीय चालकता प्रयोग गर्दछ तर यसमा चालकको बीचमा हुने विशेषताहरू हुन्छन्, उदाहरणका लागि तामा, र गिलास जस्ता इन्सुलेटरको। यी उपकरणहरूले ग्यासीय अवस्था वा भ्याकुममा थर्मियोनिक उत्सर्जनको विपरीत ठोस अवस्थामा विद्युतीय चालकता प्रयोग गर्छन्, र तिनीहरूले धेरैजसो आधुनिक अनुप्रयोगहरूमा भ्याकुम ट्यूबहरूलाई प्रतिस्थापन गरेका छन्।
अर्धचालकहरूको सबैभन्दा सामान्य प्रयोग एकीकृत सर्किट चिप्समा हुन्छ। मोबाइल फोन र ट्याब्लेटहरू सहित हाम्रा आधुनिक कम्प्युटिङ उपकरणहरूमा एकल चिपहरूमा जोडिएका अरबौं साना अर्धचालकहरू हुन सक्छन् जुन सबै एकल अर्धचालक वेफरमा आपसमा जोडिएका हुन्छन्।
अर्धचालकको चालकतालाई धेरै तरिकाले हेरफेर गर्न सकिन्छ, जस्तै विद्युतीय वा चुम्बकीय क्षेत्र परिचय गराएर, प्रकाश वा तापमा पर्दाफास गरेर, वा डोप गरिएको मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन ग्रिडको यांत्रिक विकृतिको कारणले। प्राविधिक व्याख्या धेरै विस्तृत भए पनि, अर्धचालकहरूको हेरफेरले हाम्रो वर्तमान डिजिटल क्रान्तिलाई सम्भव बनाएको छ।
सेमीकन्डक्टरमा एल्युमिनियम कसरी प्रयोग गरिन्छ?
एल्युमिनियममा धेरै गुणहरू छन् जसले यसलाई अर्धचालक र माइक्रोचिपहरूमा प्रयोगको लागि प्राथमिक छनौट बनाउँछ। उदाहरणका लागि, एल्युमिनियममा अर्धचालकहरूको प्रमुख घटक सिलिकन डाइअक्साइडसँग उच्च आसंजन हुन्छ (यहाँबाट सिलिकन भ्यालीले यसको नाम पायो)। यसको विद्युतीय गुणहरू, अर्थात् यसमा कम विद्युतीय प्रतिरोध छ र तार बन्धनहरूसँग उत्कृष्ट सम्पर्कको लागि बनाउँछ, एल्युमिनियमको अर्को फाइदा हो। साथै महत्त्वपूर्ण कुरा यो हो कि सुख्खा नक्काशी प्रक्रियाहरूमा एल्युमिनियम संरचना गर्न सजिलो छ, अर्धचालकहरू बनाउनको लागि एक महत्त्वपूर्ण कदम। जबकि तामा र चाँदी जस्ता अन्य धातुहरूले राम्रो जंग प्रतिरोध र विद्युतीय कठोरता प्रदान गर्छन्, तिनीहरू एल्युमिनियम भन्दा धेरै महँगो पनि छन्।
अर्धचालकहरूको निर्माणमा एल्युमिनियमको सबैभन्दा प्रचलित अनुप्रयोगहरू मध्ये एक स्पटरिंग प्रविधिको प्रक्रिया हो। माइक्रोप्रोसेसर वेफरहरूमा उच्च-शुद्धता धातुहरू र सिलिकनको न्यानो मोटाईको पातलो तह स्पटरिंग भनेर चिनिने भौतिक वाष्प निक्षेपणको प्रक्रिया मार्फत पूरा गरिन्छ। सामग्रीलाई लक्ष्यबाट बाहिर निकालिन्छ र प्रक्रियालाई सहज बनाउन ग्यासले भरिएको भ्याकुम चेम्बरमा सिलिकनको सब्सट्रेट तहमा जम्मा गरिन्छ; सामान्यतया आर्गन जस्तो निष्क्रिय ग्यास।
यी लक्ष्यहरूका लागि ब्याकिङ प्लेटहरू ट्यान्टलम, तामा, टाइटेनियम, टंगस्टन वा ९९.९९९९% शुद्ध एल्युमिनियम जस्ता उच्च शुद्धतायुक्त निक्षेपण सामग्रीहरू सहितको एल्युमिनियमबाट बनेका हुन्छन्, जुन तिनीहरूको सतहमा बाँधिएको हुन्छ। सब्सट्रेटको प्रवाहकीय सतहको फोटोइलेक्ट्रिक वा रासायनिक नक्काशीले अर्धचालकको कार्यमा प्रयोग हुने सूक्ष्म सर्किटरी ढाँचाहरू सिर्जना गर्दछ।
अर्धचालक प्रशोधनमा सबैभन्दा सामान्य एल्युमिनियम मिश्र धातु ६०६१ हो। मिश्र धातुको उत्कृष्ट प्रदर्शन सुनिश्चित गर्न, सामान्यतया धातुको सतहमा सुरक्षात्मक एनोडाइज्ड तह लागू गरिनेछ, जसले क्षरण प्रतिरोधलाई बढावा दिनेछ।
किनभने तिनीहरू यति सटीक उपकरणहरू हुन्, क्षरण र अन्य समस्याहरूलाई नजिकबाट निगरानी गर्नुपर्छ। अर्धचालक उपकरणहरूमा क्षरणमा योगदान पुर्याउने धेरै कारकहरू फेला परेका छन्, उदाहरणका लागि तिनीहरूलाई प्लास्टिकमा प्याकेजिङ गर्ने।