அலுமினியம் மற்றும் சிலிகானின் இரண்டிற்கும் அரைதடிகளாக பயன்படுத்தும்போது அவற்றுக்கிடையே எந்த வித்தியாசங்கள் உள்ளன?

அலுமினியம் மற்றும் சிலிகானின் அரைவடிவியல் பயன்பாடுகளில் உள்ள வேறுபாடுகள்

அலுமினியம் மற்றும் சிலிகான் தானாக அரைவடிவியல் தொழில்நுட்பத்தில் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளை வகையாடுகின்றன, இது அவற்றின் வேறுபட்ட இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் தன்மைகளுக்கு மற்றும் கருவி உருவாக்கத்தில் அவற்றின் தனித்த பங்குகளுக்கு முக்கியமாக இருக்கும். இங்கே அரைவடிவியல் பயன்பாடுகளில் அலுமினியம் மற்றும் சிலிகானின் முக்கிய வேறுபாடுகள்:

சிலிகான்

இயற்பியல் தன்மைகள்:

• கிரிஸ்டல் அமைப்பு: சிலிகான் போதும் ஒரே கிரிஸ்டல் வடிவத்தில் உள்ளது, அதில் மிகவும் பொதுவான கிரிஸ்டல் அமைப்பு டைமண்ட் கியூபிக் அமைப்பு.

• கடத்துவதிர்மை: சிலிகான் ஒரு திட்ட அரைவடிவியல் பொருள், அதன் கடத்துவதிர்மை டோபிங் (பொருள்களை அறிவித்தல்) மூலம் சீரமைக்க முடியும்.

• பேண்ட வித்திரம்: சிலிகானின் பேண்ட வித்திரம் தோராயமாக 1.12 eV, இது அறை வெப்பத்தில் செயல்படும் இлект்ரானிக் கருவிகளுக்கு ஏற்றது.

வேதியியல் தன்மைகள்:

• ஆக்சிடேசன்: சிலிகான் தனது மேற்பரப்பில் ஒரு அடிப்படையான சிலிகான் ஆக்சைட் (SiO₂) பட்டம் உருவாக்குகிறது, இது அரைவடிவியல் கருவிகளில் இன்னும் பொதுவாக இன்றைய வேலைகளுக்கு மற்றும் பாஸ்சிவேஷன் க்கு பயன்படுகிறது.

• நிலைத்தன்மை: சிலிகான் உயர் வெப்பநிலைகளில் வேதியியல் நிலைத்தன்மையாக உள்ளது, இது உயர் வெப்பநிலை செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

பயன்பாடுகள்:

• இணைந்த சுற்றுகள்: சிலிகான் இணைந்த சுற்றுகள் (ICs), மைக்ரோப்ரோசெஸர்கள், நினைவு சிப்புகள் மற்றும் வேறு தர்க்க சுற்றுகள் உருவாக்கத்தில் முதன்மை பொருளாக பயன்படுகிறது.

• சூரிய செல்கள்: சிலிகான்-அடிப்படையான சூரிய செல்கள் மிகவும் பொதுவான மற்றும் பொருளாதார போத்தோவோல்டை கருவிகள்.

• சூழ்சாரங்கள்: சிலிகான்-அடிப்படையான சூழ்சாரங்கள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளில் பரவலாக பயன்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக அழுத்த சூழ்சாரங்கள் மற்றும் வெப்ப சூழ்சாரங்கள்.

அலுமினியம்

இயற்பியல் தன்மைகள்:

• கடத்துவதிர்மை: அலுமினியம் சிறந்த கடத்துவதிர்மை பொருளாகும், இதன் கடத்துவதிர்மை வெள்ளியின், தஞ்சத்தின் மற்றும் தங்கத்தின் கீழ் இருக்கும்.

• வெப்பத்திரவுமை புள்ளி: அலுமினியம் ஒரு தோராயமான வெப்பத்திரவுமை புள்ளி (660°C) உள்ளது, இது குறைந்த வெப்பநிலை செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

• திண்டிணைத்தன்மை: அலுமினியம் சிறந்த திண்டிணைத்தன்மை மற்றும் மாற்றுத்தன்மை உள்ளது, இது வெவ்வேறு வடிவங்களில் செயல்படுத்துதலுக்கு எளிதாக இருக்கும்.

வேதியியல் தன்மைகள்:

• ஆக்சிடேசன்: அலுமினியம் தனது மேற்பரப்பில் ஒரு அடிப்படையான அலுமினியம் ஆக்சைட் (Al₂O₃) பட்டம் உருவாக்குகிறது, இது சிறந்த இன்றைய வேலைகளுக்கு மற்றும் கோரோஜன் தடுப்புக்கு பயன்படுகிறது.

• வினைத்தன்மை: அலுமினியம் உயர் வெப்பநிலை அல்லது வலிமையான அமில சூழல்களில் உயர் வினைத்தன்மையாக இருக்கும்.

பயன்பாடுகள்:

• இணைப்பு பொருள்: அரைவடிவியல் கருவிகளில், அலுமினியம் பொதுவாக வெவ்வேறு கூறுகள் மற்றும் பட்டினை இணைக்கும் மெடல் இணைப்புகள் உருவாக்கத்தில் பயன்படுகிறது.

• பெட்டிய பொருள்: அலுமினியம் மற்றும் அதன் அல்லோய்கள் பெட்டிய அரைவடிவியல் கருவிகளுக்கு பொதுவாக பயன்படுகிறது, இது கையாண்ட பாதுகாப்பு மற்றும் வெப்ப விலக்கலை வழங்குகிறது.

• பிரதிபலிப்பு பொருள்: அலுமினியம் சிறந்த பிரதிபலிப்பு தன்மையும் உள்ளது, இது விண்வெளி பிரதிபலிப்புகள் மற்றும் ஓப்டோ-எலக்ட்ரானிக் கருவிகளை உருவாக்குவதற்கு பொதுவாக பயன்படுகிறது.

முக்கிய வேறுபாடுகள்

பொருள் வகை:

• சிலிகான்: அரைவடிவியல் பொருள், முக்கியமாக இலக்ட்ரானிக் கருவிகளின் முக்கிய கூறுகளை உருவாக்க பயன்படுகிறது.

• அலுமினியம்: கடத்துவதிர்மை பொருள், முக்கியமாக இணைப்புகளுக்கும் பெட்டிய பொருள்களுக்கும் பயன்படுகிறது.

இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் தன்மைகள்:

• சிலிகான்: சிறந்த அரைவடிவியல் தன்மைகள் உள்ளது, மற்றும் தனது மேற்பரப்பில் சிலிகான் ஆக்சைட் பட்டம் உருவாக்குகிறது.

• அலுமினியம்: சிறந்த கடத்துவதிர்மை மற்றும் திண்டிணைத்தன்மை உள்ளது, மற்றும் தனது மேற்பரப்பில் அலுமினியம் ஆக்சைட் பட்டம் உருவாக்குகிறது.

பயன்பாடு பகுதிகள்:

• சிலிகான்: இணைந்த சுற்றுகள், சூரிய செல்கள், மற்றும் சூழ்சாரங்களில் பரவலாக பயன்படுகிறது.

• அலுமினியம்: முக்கியமாக மெடல் இணைப்புகள், பெட்டிய பொருள்கள், மற்றும் பிரதிபலிப்பு பொருள்களில் பயன்படுகிறது.

கீழ்க்கண்டும்

அலுமினியம் மற்றும் சிலிகான் அரைவடிவியல் தொழில்நுட்பத்தில் வெவ்வேறு பங்குகளை வகையாடுகின்றன. சிலிகான், அரைவடிவியல் பொருளாக, இலக்ட்ரானிக் கருவிகளை உருவாக்குவதில் முக்கிய பொருளாக இருக்கும், அலுமினியம், கடத்துவதிர்மை பொருளாக, முக்கியமாக இணைப்புகளுக்கும் பெட்டிய பொருள்களுக்கும் பயன்படுகிறது. அவற்றின் தனித்த இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் தன்மைகள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளில் அவற்றின் திறன்களையும் ஏற்றத்தன்மையையும் நிர்ணயிக்கின்றன.