අර්ධ සන්නායකයක් යනු කුමක්ද?
අර්ධ සන්නායක උපාංගයක් යනු විද්‍යුත් සන්නායකතාවය භාවිතා කරන ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචකයකි, නමුත් සන්නායකයක, උදාහරණයක් ලෙස තඹ සහ වීදුරු වැනි පරිවාරකයක ලක්ෂණ අතර ඇති ලක්ෂණ ඇත. මෙම උපාංග වායුමය තත්වයේදී හෝ රික්තයක් තුළ තාපජ විමෝචනයේදී මෙන් නොව ඝන තත්වයේදී විද්‍යුත් සන්නායකතාවය භාවිතා කරන අතර බොහෝ නවීන යෙදුම්වල ඒවා රික්ත නල ප්‍රතිස්ථාපනය කර ඇත.
අර්ධ සන්නායක බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒකාබද්ධ පරිපථ චිප වලය. ජංගම දුරකථන සහ ටැබ්ලට් ඇතුළු අපගේ නවීන පරිගණක උපාංගවල, තනි අර්ධ සන්නායක වේෆරයක් මත අන්තර් සම්බන්ධිත තනි චිප මත සම්බන්ධ වූ කුඩා අර්ධ සන්නායක බිලියන ගණනක් අඩංගු විය හැකිය.
අර්ධ සන්නායකයක සන්නායකතාවය විද්‍යුත් හෝ චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් හඳුන්වා දීමෙන්, ආලෝකයට හෝ තාපයට නිරාවරණය කිරීමෙන් හෝ මාත්‍රණය කරන ලද ඒකස්ඵටික සිලිකන් ජාලයක යාන්ත්‍රික විරූපණය හේතුවෙන් ක්‍රම කිහිපයකින් හැසිරවිය හැකිය. තාක්ෂණික පැහැදිලි කිරීම තරමක් සවිස්තරාත්මක වුවද, අර්ධ සන්නායක හැසිරවීම අපගේ වර්තමාන ඩිජිටල් විප්ලවය කළ හැකි කර ඇත.
අර්ධ සන්නායකවල ඇලුමිනියම් භාවිතා කරන්නේ කෙසේද?
ඇලුමිනියම් සතුව බොහෝ ගුණාංග ඇති අතර එමඟින් අර්ධ සන්නායක සහ මයික්‍රොචිප් වල භාවිතය සඳහා එය ප්‍රධාන තේරීමක් වේ. නිදසුනක් ලෙස, ඇලුමිනියම් අර්ධ සන්නායකවල ප්‍රධාන සංරචකයක් වන සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් වලට වඩා උසස් ඇලීමක් ඇත (සිලිකන් නිම්නයට එහි නම ලැබුණේ මෙහිදීය). එහි විද්‍යුත් ගුණාංග, එනම් එයට අඩු විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර වයර් බන්ධන සමඟ විශිෂ්ට සම්බන්ධතාවක් ඇති කරයි, ඇලුමිනියම් වල තවත් වාසියකි. එසේම වැදගත් වන්නේ වියළි කැටයම් ක්‍රියාවලීන්හිදී ඇලුමිනියම් ව්‍යුහගත කිරීම පහසු වීම, අර්ධ සන්නායක සෑදීමේ තීරණාත්මක පියවරකි. තඹ සහ රිදී වැනි අනෙකුත් ලෝහ වඩා හොඳ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් සහ විද්‍යුත් තද බවක් ලබා දෙන අතර, ඒවා ඇලුමිනියම් වලට වඩා බෙහෙවින් මිල අධිකය.
අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී ඇලුමිනියම් සඳහා වඩාත් ප්‍රචලිත යෙදුම්වලින් එකක් වන්නේ ස්පුටරින් තාක්ෂණයයි. ක්ෂුද්‍ර සකසන වේෆර්වල ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ලෝහ සහ සිලිකන් වල නැනෝ ඝණකම තුනී ස්ථර කිරීම ස්පුටරින් ලෙස හැඳින්වෙන භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් හරහා සිදු කෙරේ. ඉලක්කයකින් ද්‍රව්‍යය ඉවත් කර රික්ත කුටියක සිලිකන් උපස්ථර තට්ටුවක් මත තැන්පත් කරනු ලබන අතර එය ක්‍රියා පටිපාටිය පහසු කිරීම සඳහා වායුවෙන් පුරවා ඇත; සාමාන්‍යයෙන් ආගන් වැනි නිෂ්ක්‍රීය වායුවකි.
මෙම ඉලක්ක සඳහා ආධාරක තහඩු, ටැන්ටලම්, තඹ, ටයිටේනියම්, ටංස්ටන් හෝ 99.9999% පිරිසිදු ඇලුමිනියම් වැනි තැන්පත් කිරීම සඳහා ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ද්‍රව්‍ය සහිත ඇලුමිනියම් වලින් සාදා ඇති අතර, ඒවායේ මතුපිටට බන්ධනය වී ඇත. උපස්ථරයේ සන්නායක පෘෂ්ඨයේ ප්‍රකාශ විද්‍යුත් හෝ රසායනික කැටයම් කිරීම අර්ධ සන්නායකයේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ භාවිතා වන අන්වීක්ෂීය පරිපථ රටා නිර්මාණය කරයි.
අර්ධ සන්නායක සැකසුම් වල බහුලව භාවිතා වන ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහය 6061 වේ. මිශ්‍ර ලෝහයේ හොඳම ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා, සාමාන්‍යයෙන් ලෝහයේ මතුපිටට ආරක්ෂිත ඇනෝඩීකරණය කළ තට්ටුවක් යොදනු ලබන අතර එමඟින් විඛාදන ප්‍රතිරෝධය වැඩි වේ.
ඒවා එතරම් නිරවද්‍ය උපාංග බැවින්, විඛාදනය සහ අනෙකුත් ගැටළු හොඳින් නිරීක්ෂණය කළ යුතුය. අර්ධ සන්නායක උපාංගවල විඛාදනයට දායක වන සාධක කිහිපයක් සොයාගෙන ඇත, උදාහරණයක් ලෙස ඒවා ප්ලාස්ටික් වලින් ඇසුරුම් කිරීම.