Ny anjara asan'ny Alumina fotsy mivaingana amin'ny famolahana singa elektronika
Amin'izao vanim-potoanan'ny finday avo lenta, solosaina ary fitaovana marani-tsaina isan-karazany izao, dia mitombo hatrany ny fepetra takiana amin'ny fahombiazan'ny singa elektronika. Mila haingana, kely ary mahery vaika izy ireo. Mety tsy ho fantatrao fa ny fanatanterahana ireo dia mitaky dingana toa tsy dia misy dikany nefa tena ilaina - ny fanadiovana. Ary amin'ity sehatra ity, dia misy "mpanao asa tanana mafy orina" mangina sy mahay -alumina fotsy mivaingana.
Androany, andeha hohazavaintsika ny misterin'ity "mpanao asa tanana" ity ary horesahintsika ny anjara asany lehibe eo amin'ny tontolon'ny fametrahana mazava tsara ny singa elektronika.
I. Fahafantarana ny Mpilalao fototra: Inona marina moa ny Alumina fotsy mivaingana?
Raha fintinina, ny alumina fotsy mifangaro dia korindona sentetika tena madio. Ny singa fototra ao aminy dia α-alumina (Al₂O₃). Azonao ampitahaina amin'ireo iray tampo aminy izy io: ohatra, ny alumina volontany mifangaro dia misy loto bebe kokoa, noho izany ny lokony volontany; raha ny alumina fotsy mifangaro kosa, noho ny akora manta madio kokoa, dia mamokatra kristaly fotsy rehefa avy nodorana, miaraka amin'ny endrika "madio kokoa".
Ahoana no fomba fanamboarana azy? Raha fintinina dia dingana "fahaterahana indray amin'ny alalan'ny afo" izany. Kalitao avo lentavovoka aluminaAtsoboka, avela hangatsiaka, ary averina avadika ho kristaly ao anaty lafaoro elektrika misy mari-pana avo mihoatra ny 2000 degre Celsius. Farany, totoina sy sivana mba hahazoana akorandriaka alumina fotsy mifangaro amin'ny habe samihafa.
Aza atao ambanin-javatra ity dingana ity; manome toetra manan-danja maromaro ho an'ny alumina fotsy mivaingana izy io, ka mahatonga azy io ho safidy tsara indrindra amin'ny fanadiovana singa elektronika:
Hamafin'ny vy, tena "henjana": Ny hamafin'ny vy araka ny Mohs dia mahatratra 9.0, manarakaraka ny diamondra sy ny karbida silikônina. Midika izany fa mora ny manapaka sy manototra fitaovana hafa, ary tsy mora simba.
Fahamafisana antonony, fifandanjana eo amin'ny hamafiny sy ny fahafaha-milefitra: Tsy ampy ny hoe mafy fotsiny; mora vaky loatra, toy ny vakim-pitaratra, dia vaky raha vao mikasika kely fotsiny ary tsy azo ampiasaina intsony. Ny alumina fotsy mifangaro dia manana hamafiny avo lenta sy fahamafisana tsara. Rehefa tsindry dia mety vaky amin'ny ambaratonga antonony izy io, ka mampiseho sisiny maranitra vaovao, fa tsy mivadika ho vovoka—izany no antsoina hoe "manatsatso ho azy". Toy ny antsy kely manasitrana ho azy izany, izay mitazona ny hamafiny tsy tapaka.
Ny fahamarinany ara-simika dia mahatonga azy ho "tony": Vahaolana asidra sy alkali isan-karazany no ampiasaina matetika amin'ny dingan'ny famolahana. Ny alumina fotsy mifangaro dia tena marin-toerana ara-simika ary tsy mora mihetsika amin'ireo akora simika ireo, ka miantoka fa tsy miteraka fahalotoana simika tsy nahy ny dingan'ny famolahana. Tena zava-dehibe tokoa izany amin'ny indostrian'ny elektronika, izay tena zava-dehibe ny fahadiovana.
II. Ahoana no fomba "mampiseho" ny alumina fotsy miraikitra amin'ny fanadiovana singa elektronika?
Tsy mora toy ny mamafa zavatra mamirapiratra fotsiny ny fanadiovana singa elektronika. "Kanto sokitra" atao amin'ny tontolo bitika izany, mikendry ny hahazo velarana fisaka tanteraka, malama tanteraka, ary tsy misy fahasimbana amin'ny ambaratonga nanometera na dia atomika aza.Alumina fotsy mivainganano hery lehibe indrindra amin'ny fanatanterahana ity zavakanto ity.
1. Ny asa "fanatsarana ny fototra" ho an'ny wafer silikônina
Amboarana "chips" amin'ny "wafers" silikônina ny "chips". Azonao an-tsaina fa raha tsy mitovy ny fototry ny tranobe iray, dia tsy azo aorina ny tranobe, ary ho voafatotra tsy ara-dalàna ny tariby elektrika. Toy izany koa no mihatra amin'ny fanamboarana "chips". Mifatratra ny sosona. Raha tsy mitovy ny sosona iray, dia tsy hifantoka intsony ny "photolithography", ka hiteraka "court circuit" na "open circuit".
Eto no idiran'ny teknolojia CMP (Chemical Mechanical Polishing), ary matetika ny poti-javatra madinika alumina fotsy miraikitra dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny "asa mekanika." Ao amin'ny slurry polishing, poti-javatra kely tsy tambo isaina ny alumina fotsy miraikitra, toy ny mpanao asa tanana an-tapitrisany, dia manao fanapahana kely dia kely sy mitovy amin'ny velaran'ny wafer silikônina eo ambany tsindry sy fihodinana. Mikosoka tsikelikely ny "tendrony" ety ambonin'ny tany izy ireo, sady miaro ny lohasaha, ka amin'ny farany dia mahatratra fisaka tanteraka. Ny hamafin'ny alumina fotsy miraikitra sy ny toetrany maranitra ho azy dia miantoka fa mahomby sy tsy miovaova ity dingana ity.
2. Famaranana ny velaran'ny fitaovana semiconductor
Ao anatin'ny puce iray, ankoatra ny silisiôma, dia misy metaly (toy ny varahina sy ny tungstène) ampiasaina amin'ny tariby mpitondra herinaratra sy sosona manasaraka (toy ny silisiôma dioksida) ho an'ny fanasarahana. Ireo fitaovana samihafa ireo dia manana hamafin'ny hafanana sy ny tahan'ny fanesorana azy. Mandritra ny fanadiovana, dia mila esorina ny metaly be loatra nefa tsy manimba ny sosona manasaraka azy; izany dia antsoina hoe "high selectivity."
Mitana anjara toerana tena mazava tsara eto ny vovoka kely alumina fotsy miraikitra. Amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny firafitry ny akora simika ao amin'ny lavenona famolahana (ny ampahany "simika") sy ny fiaraha-miasa amin'ny alumina fotsy miraikitra (ny ampahany "mekanika"), dia azo atao ny manala fitaovana sasany (toy ny varahina) amin'ny fomba mahomby indrindra sady zara raha mikasika fitaovana hafa (toy ny dioksida silika). Tena ilaina io fahamarinan-toerana io mba hahazoana antoka ny vokatra azo avy amin'ny poti-javatra.
3. Ny "Kintan'ny hatsaran-tarehy" amin'ny singa elektronika hafa
Ankoatra ireo puce avo lenta, singa elektronika maro hitantsika isan'andro no miantehitra amin'ny fanadiovana alumina fotsy efa nifangaro.
Lamba LED Safira: Maro amin'ireo LED mamirapiratra no mampiasa safira ho toy ny lamba. Ny safira mihitsy dia manana hamafin'ny avo dia avo, izay mitaky alumina fotsy miraikitra — fitaovana "mafy amin'ny mafy" — mba hodiovina mba hahazoana velarana malama toy ny fitaratra, izay mampitombo ny fahombiazan'ny fanesorana hazavana ary mahatonga ny LED ho mamiratra kokoa.
Ireo "Resonatora Kristaly Quartz": Ireo no singa "fitempon'ny fo" izay manome famantarana famantaranandro ho an'ny faritra. Avo dia avo ny fepetra takian'izy ireo amin'ny fahamarinan'ny hatetika, ary tsy maintsy fehezina tsara ny kalitaon'ny velarany sy ny hateviny; ny famolahana alumina fotsy dia mety tsara amin'ity asa ity. Ny fitaovana magnetika, ny substrates fitaratra, ary ny fitaovana hafa koa dia mitakyalumina fotsy mivainganamandritra ny fanodinana mba hahazoana vokatra farany malefaka sy mamirapiratra.
III. Nahoana no Alumina Fotsy Mifangaro? – Famintinana ny Tombony Miavaka Aminy
Raha mijery ny lasa isika, amin'ireo akora maro samihafa ampiasaina amin'ny fikikisana, nahoana ny indostrian'ny elektronika no mankasitraka kokoa ny alumina fotsy miraikitra?
Fahitsiana azo fehezina: Azo atao manify sy mitovy tsara ny poti-javatra ao anatiny (hatramin'ny ambaratonga mikrometatra) miaraka amin'ny endrika tsy miovaova. Izany dia miantoka ny vokatra fanosotra azo vinavinaina sy mitovy, misoroka ny fikikisana amin'ny ety ambonin'ny zavatra vokatry ny haben'ny poti tsy mitovy.
Fahalotoana Tena Ambany: Ny fahadiovana avo dia midika fa vitsy dia vitsy ny loto metaly vokariny mandritra ny fanadiovana, izay mahafeno ny fepetra takiana henjana momba ny fahadiovana ho an'ny indostrian'ny semiconductor.
Fifandanjana eo amin'ny Fahombiazana sy ny Kalitao: Tsy "mafy" sy lafo toy ny diamondra izy io, ary tsy mahomby toy ny akora malefaka. Mahatratra fifandanjana tonga lafatra eo amin'ny hamafin'ny asa, ny hamafin'ny asa ary ny vidiny izy io, ka mahatonga azy io ho safidy tena mahomby amin'ny vidiny.
Koa amin'ny manaraka rehefa maka ny findainao ianao ary mahatsapa ny fiasany milamina sy ny fiasany mahery vaika, alaivo sary an-tsaina izao: ao anatin'ireo poti-javatra madinika sy singa marefo ireo, dia misy "revolisiona ambonin'ny tany" mangina sy mazava tsara izay nahitana poti-javatra alumina fotsy tsy tambo isaina. Io "mpanao asa tanana henjana" tsy mihatsaravelatsihy io, miaraka amin'ny hamafiny sy ny fahadiovany, no nanala ny sakana farany amin'ny ambaratonga nanometer ho an'ny fikorianan'ny tontolo elektronika tsy misy sakana. Mety tsy ho eo amin'ny sehatra mihitsy izy io, fa maherifo tsy azo sarahina ao ambadiky ny sehatra. Matetika ny fandrosoana ara-teknolojia dia miafina ao anatin'ireo antsipiriany madinika ireo, mamirapiratra amin'ny famirapiratana tsotra nefa mahavariana indrindra amin'ny siansa momba ny fitaovana.