¿QUÉ ES UN SEMICONDUCTOR?
Un dispositivo semiconductor es un componente electrónico que utiliza conducción eléctrica, pero presenta características intermedias entre las de un conductor, como el cobre, y las de un aislante, como el vidrio. Estos dispositivos utilizan la conducción eléctrica en estado sólido, a diferencia del estado gaseoso o la emisión termoiónica en el vacío, y han sustituido 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, como teléfonos móviles y tabletas, pueden contener miles de millones de diminutos semiconductores unidos en chips individuales, todos interconectados en una sola oblea semiconductora.
La conductividad de un semiconductor puede manipularse de diversas maneras, como mediante la introducción de un campo eléctrico o magnético, la exposición a la luz o al calor, o mediante 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 LOS SEMICONDUCTORES?
El aluminio posee numerosas propiedades que lo convierten en una opción preferida para semiconductores y microchips. Por ejemplo, presenta una adhesión superior al dióxido de silicio, un componente principal de los semiconductores (de ahí el nombre de Silicon Valley). Sus propiedades eléctricas, como su baja resistencia eléctrica y su excelente contacto con las uniones por cable, son otra ventaja del aluminio. También es importante su fácil estructuración 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 mayor resistencia a la corrosión y tenacidad eléctrica, también son mucho más caros que el aluminio.
Una de las aplicaciones más comunes del aluminio en la fabricación de semiconductores es la tecnología de pulverización catódica. La nanocapa de metales y silicio de alta pureza se logra mediante un proceso de deposición física de vapor conocido como pulverización catódica. El material se expulsa desde un objetivo y se deposita sobre una capa de sustrato de silicio en una cámara de vacío llena de gas para facilitar el procedimiento; generalmente, se trata de un gas inerte como el argón.
Las placas de soporte para estos objetivos están hechas de aluminio con materiales de alta pureza para deposición, como tántalo, cobre, titanio, tungsteno o aluminio puro al 99,9999 %, adheridos a su superficie. El grabado fotoeléctrico o químico de la superficie conductora del sustrato crea los patrones microscópicos de los circuitos utilizados en la función del semiconductor.
La aleación de aluminio más común en el procesamiento de semiconductores es 6061. Para garantizar el mejor rendimiento de la aleación, generalmente se aplicará una capa anodizada protectora a la superficie del metal, lo que aumentará la resistencia a la corrosión.
Debido a la precisión de sus dispositivos, es necesario monitorear de cerca la corrosión y otros problemas. Se han descubierto varios factores que contribuyen a la corrosión en dispositivos semiconductores, como por ejemplo, su embalaje en plástico.