ಅರೆವಾಹಕ ಎಂದರೇನು?
ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅಂಶವಾಗಿದ್ದು ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ ವಹನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಕಂಡಕ್ಟರ್, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನಂತಹ ಅವಾಹಕದ ನಡುವೆ ಇರುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಸಾಧನಗಳು ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಿಯೋನಿಕ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಹನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಧುನಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿವೆ.
ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ನಮ್ಮ ಆಧುನಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳು ಒಂದೇ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದ ಸಿಂಗಲ್ ಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಕೊಂಡ ಶತಕೋಟಿ ಸಣ್ಣ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು.
ಅರೆವಾಹಕದ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ಶಾಖಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಡೋಪ್ಡ್ ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಗ್ರಿಡ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿರೂಪದಿಂದಾಗಿ ಹಲವಾರು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿವರಣೆಯು ಸಾಕಷ್ಟು ವಿವರವಾದರೂ, ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಕುಶಲತೆಯು ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತುತ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ.
ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನೇಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದು ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗೆ ಉತ್ತಮ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ವ್ಯಾಲಿ ಅದರ ಹೆಸರನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದೆ). ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಇದು ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ತಂತಿ ಬಾಂಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ. ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿಯಂತಹ ಇತರ ಲೋಹಗಳು ಉತ್ತಮ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಠಿಣತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಅವು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.
ಅರೆವಾಹಕಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಚಲಿತದಲ್ಲಿರುವ ಅನ್ವಯವೆಂದರೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಚೆಲ್ಲಾಟದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಬಿಲ್ಲೆಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ನ್ಯಾನೊ ದಪ್ಪಗಳ ತೆಳುವಾದ ಲೇಯರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸ್ಪಟರ್ರಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಭೌತಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಿಂದ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ತಲಾಧಾರದ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ; ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆರ್ಗಾನ್ ನಂತಹ ಜಡ ಅನಿಲ.
ಈ ಗುರಿಗಳ ಹಿಮ್ಮೇಳ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಿಂದ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ವಸ್ತುಗಳಾದ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್, ತಾಮ್ರ, ಟೈಟಾನಿಯಂ, ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಅಥವಾ 99.9999% ಶುದ್ಧ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ತಲಾಧಾರದ ವಾಹಕ ಮೇಲ್ಮೈಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆ ಅರೆವಾಹಕದ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ರಿ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹವು 6061 ಆಗಿದೆ. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಆನೊಡೈಸ್ಡ್ ಪದರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಅವು ಅಂತಹ ನಿಖರವಾದ ಸಾಧನಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಇತರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ತುಕ್ಕುಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಲು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮಾಡಿ.