Apa itu semikonduktor?
Perangkat semikonduktor adalah komponen elektronik yang menggunakan konduksi listrik tetapi memiliki sifat yang ada di antara konduktor, misalnya tembaga, dan isolator, seperti kaca. Perangkat ini menggunakan konduksi listrik dalam keadaan padat yang bertentangan dengan keadaan gas atau emisi termionik dalam ruang hampa, dan mereka telah mengganti tabung vakum di sebagian besar aplikasi modern.
Penggunaan semikonduktor yang paling umum adalah pada chip sirkuit terintegrasi. Perangkat komputasi modern kami, termasuk ponsel dan tablet, mungkin mengandung miliaran semikonduktor kecil yang digabungkan pada chip tunggal yang semuanya saling berhubungan pada wafer semikonduktor tunggal.
Konduktivitas semikonduktor dapat dimanipulasi dalam beberapa cara, seperti dengan memperkenalkan medan listrik atau magnet, dengan memaparkannya pada cahaya atau panas, atau karena deformasi mekanis dari jaringan silikon monokristalin yang didoping. Sementara penjelasan teknis cukup rinci, manipulasi semikonduktor adalah apa yang membuat revolusi digital kita saat ini menjadi mungkin.
Bagaimana aluminium digunakan dalam semikonduktor?
Aluminium memiliki banyak sifat yang menjadikannya pilihan utama untuk digunakan dalam semikonduktor dan microchip. Misalnya, aluminium memiliki adhesi superior terhadap silikon dioksida, komponen utama semikonduktor (di sinilah Lembah Silikon mendapatkan namanya). Sifat listriknya, yaitu memiliki ketahanan listrik yang rendah dan membuat kontak yang sangat baik dengan ikatan kawat, adalah manfaat lain dari aluminium. Yang juga penting adalah mudah menyusun aluminium dalam proses etsa kering, langkah penting dalam membuat semikonduktor. Sementara logam lain, seperti tembaga dan perak, menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik dan ketangguhan listrik, mereka juga jauh lebih mahal daripada aluminium.
Salah satu aplikasi yang paling umum untuk aluminium dalam pembuatan semikonduktor adalah dalam proses teknologi sputtering. Pelapisan tipis ketebalan nano dari logam dan silikon dengan kemurnian tinggi dalam wafer mikroprosesor dicapai melalui proses deposisi uap fisik yang dikenal sebagai sputtering. Bahan dikeluarkan dari target dan disimpan pada lapisan substrat silikon di ruang vakum yang telah diisi dengan gas untuk membantu memfasilitasi prosedur; biasanya gas lembam seperti argon.
Pelat pendukung untuk target ini terbuat dari aluminium dengan bahan kemurnian tinggi untuk pengendapan, seperti tantalum, tembaga, titanium, tungsten atau 99,9999% aluminium murni, terikat pada permukaannya. Etsa fotoelektrik atau kimia dari permukaan konduktif substrat menciptakan pola sirkuit mikroskopis yang digunakan dalam fungsi semikonduktor.
Paduan aluminium yang paling umum dalam pemrosesan semikonduktor adalah 6061. Untuk memastikan kinerja terbaik dari paduan, umumnya lapisan anodized pelindung akan diterapkan pada permukaan logam, yang akan meningkatkan resistensi korosi.
Karena mereka adalah perangkat yang tepat, korosi dan masalah lainnya harus dipantau secara ketat. Beberapa faktor telah ditemukan berkontribusi pada korosi pada perangkat semikonduktor, misalnya mengemasnya dalam plastik.