¿QUÉ ES UN SEMICONDUCTOR?
Un dispositivo semiconductor es un componente electrónico que utiliza conducción eléctrica pero tiene características intermedias entre las de un conductor, por ejemplo, el cobre, y las de un aislante, como el vidrio. Estos dispositivos utilizan conducción eléctrica en estado sólido en lugar de estado gaseoso o emisión termoiónica en el vacío, y han reemplazado a los tubos de vacío en la mayoría de las aplicaciones modernas.
El uso más común de los semiconductores es en chips de circuitos integrados. Nuestros dispositivos informáticos modernos, incluidos los teléfonos móviles y las tabletas, pueden contener miles de millones de pequeños semiconductores unidos en chips únicos, todos interconectados en una única oblea semiconductora.
La conductividad de un semiconductor se puede manipular de varias maneras, como introduciendo un campo eléctrico o magnético, exponiéndolo a la luz o al calor, o debido a la deformación mecánica de una rejilla de silicio monocristalino dopado. Si bien la explicación técnica es bastante detallada, la manipulación de semiconductores es lo que ha hecho posible nuestra actual revolución digital.
¿CÓMO SE UTILIZA EL ALUMINIO EN SEMICONDUCTORES?
El aluminio tiene muchas propiedades que lo convierten en la opción principal para su uso en semiconductores y microchips. Por ejemplo, el aluminio tiene una adhesión superior al dióxido de silicio, un componente importante de los semiconductores (de ahí su nombre Silicon Valley). Sus propiedades eléctricas, es decir, que tiene baja resistencia eléctrica y permite un contacto excelente con uniones de cables, son otro beneficio del aluminio. También es importante que sea fácil estructurar el aluminio en procesos de grabado en seco, un paso crucial en la fabricación de semiconductores. Si bien otros metales, como el cobre y la plata, ofrecen mejor resistencia a la corrosión y dureza eléctrica, también son mucho más caros que el aluminio.
Una de las aplicaciones más frecuentes del aluminio en la fabricación de semiconductores es el proceso de tecnología de pulverización catódica. La fina capa de nanoespesores de metales de alta pureza y silicio en obleas de microprocesadores se logra mediante un proceso de deposición física de vapor conocido como pulverización catódica. El material se expulsa de un objetivo y se deposita sobre una capa de sustrato de silicio en una cámara de vacío que se ha llenado con gas para ayudar a facilitar el procedimiento; normalmente un gas inerte como el argón.
Las placas de respaldo de estos objetivos están hechas de aluminio con materiales de alta pureza para la deposición, como tantalio, cobre, titanio, tungsteno o aluminio con una pureza del 99,9999 %, adheridos a su superficie. El grabado fotoeléctrico o químico de la superficie conductora del sustrato crea los patrones de circuitos microscópicos utilizados en la función del semiconductor.
La aleación de aluminio más común en el procesamiento de semiconductores es la 6061. Para garantizar el mejor rendimiento de la aleación, generalmente se aplicará una capa protectora anodizada a la superficie del metal, lo que aumentará la resistencia a la corrosión.
Debido a que son dispositivos tan precisos, la corrosión y otros problemas deben controlarse de cerca. Se ha descubierto que varios factores contribuyen a la corrosión de los dispositivos semiconductores, por ejemplo el envasado en plástico.