O QUE É UM SEMICONDUTOR?
Um dispositivo semicondutor é um componente eletrônico que utiliza condução elétrica, mas possui características intermediárias entre a de um condutor, por exemplo, o cobre, e a de um isolante, como o vidro. Esses dispositivos usam condução elétrica no estado sólido em oposição ao estado gasoso ou emissão termiônica no vácuo, e substituíram os tubos de vácuo na maioria das aplicações modernas.
O uso mais comum de semicondutores é em chips de circuitos integrados. Nossos dispositivos de computação modernos, incluindo telefones celulares e tablets, podem conter bilhões de minúsculos semicondutores unidos em chips únicos, todos interconectados em um único wafer semicondutor.
A condutividade de um semicondutor pode ser manipulada de diversas maneiras, como pela introdução de um campo elétrico ou magnético, pela exposição à luz ou ao calor, ou pela deformação mecânica de uma grade de silício monocristalino dopado. Embora a explicação técnica seja bastante detalhada, a manipulação de semicondutores é o que tornou possível a nossa atual revolução digital.
COMO O ALUMÍNIO É UTILIZADO EM SEMICONDUTORES?
O alumínio tem muitas propriedades que o tornam a principal escolha para uso em semicondutores e microchips. Por exemplo, o alumínio tem uma adesão superior ao dióxido de silício, um componente importante dos semicondutores (foi daí que surgiu o nome de Silicon Valley). As suas propriedades eléctricas, nomeadamente a baixa resistência eléctrica e o excelente contacto com as ligações dos fios, são outra vantagem do alumínio. Também importante é que é fácil estruturar o alumínio em processos de corrosão a seco, uma etapa crucial na fabricação de semicondutores. Embora outros metais, como o cobre e a prata, ofereçam melhor resistência à corrosão e resistência elétrica, eles também são muito mais caros que o alumínio.
Uma das aplicações mais comuns do alumínio na fabricação de semicondutores é no processo de tecnologia de pulverização catódica. A fina camada de nanoespessuras de metais de alta pureza e silício em wafers microprocessados é realizada por meio de um processo de deposição física de vapor conhecido como pulverização catódica. O material é ejetado de um alvo e depositado sobre uma camada de substrato de silício em uma câmara de vácuo preenchida com gás para facilitar o procedimento; geralmente um gás inerte como o argônio.
As placas de apoio para esses alvos são feitas de alumínio com materiais de alta pureza para deposição, como tântalo, cobre, titânio, tungstênio ou alumínio 99,9999% puro, colados à sua superfície. A gravação fotoelétrica ou química da superfície condutora do substrato cria os padrões de circuitos microscópicos usados na função do semicondutor.
A liga de alumínio mais comum no processamento de semicondutores é a 6061. Para garantir o melhor desempenho da liga, geralmente uma camada protetora anodizada será aplicada na superfície do metal, o que aumentará a resistência à corrosão.
Por serem dispositivos tão precisos, a corrosão e outros problemas devem ser monitorados de perto. Descobriu-se que vários fatores contribuem para a corrosão em dispositivos semicondutores, por exemplo, embalá-los em plástico.