Che cosa è una barriera di metallo?

Un metallo barriera è uno strato sottile di metallo, sia in forma di placcatura o pellicola, che è posto tra due oggetti per evitare di contaminare metalli teneri altri oggetti. Ad esempio, i componenti di rame e ottone in chip e circuiti moderni sono sempre un sottile strato di placcatura dei metalli che li circonda per evitare di danneggiare gli stessi semiconduttori cristallini. Talvolta, metalli barriera sono fatti di ceramica come tungsteno nitruro anziché metalli reali, ma ancora sono considerati metalli barriera.

Metalli Barriere richiedono specifiche proprietà fisiche per essere utili per l'industria dei semiconduttori. Ovviamente, il metallo barriera deve essere sufficientemente inerte per evitare di contaminare i materiali circostanti stesso; tuttavia, fabbricazione di semiconduttori è costruito intorno al flusso di energia elettrica in tutto il dispositivo. Come tale, il metallo barriera deve essere abbastanza che evita l'arresto flusso elettrico conduttivo.

Pochissimi metalli soddisfano entrambi questi criteri, il che significa che solo una piccola manciata di materiali agisce come metallo barriera semiconduttori. Nitruro di titanio è il metallo barriera più comunemente presenti nei semiconduttori. Cromo, tantalio, nitruro di tantalio e tungsteno nitruro sono anche utilizzati.

Conducibilità e durezza non sono le uniche due proprietà presi in considerazione con un metallo di barriera; lo spessore del metallo barriera gioca un ruolo cruciale nella sua efficacia. Metalli morbidi come rame possono penetrare una barriera che è troppo sottile. Qualsiasi metallo morbido che penetra una barriera sottile potrebbe contaminare l'oggetto vulnerabili sull'altro lato. D'altra parte, la placcatura metallica troppo spessa influenza significativamente il flusso di energia elettrica nel circuito. Ingegneri Semiconductor spendere un sacco di tempo in laboratori di prova cercando di ottenere il giusto equilibrio.

Non tutti i semiconduttori cristallini metalli barriera scudo, però. Metalli teneri superfici più difficili in metallo corrotti altrettanto facilmente, e che la contaminazione può causare guasti in dispositivi ad alta tecnologia. Uno strato sottile di metallo inerte impedire il contatto di altre due metalli è noto come barriera di diffusione. Barriere di diffusione si trovano spesso tra gli strati di metalli piatto e proteggeranno componenti metallici di saldatura.

I metalli utilizzati per una barriera di diffusione non sono sempre gli stessi metalli usati per proteggere i semiconduttori, sebbene i dispositivi che si basano sul flusso di energia elettrica tra loro componenti metallici possono utilizzare gli stessi metalli barriera come dispositivi a semiconduttore. In generale, barriere di diffusione piastra metallica richiedono le stesse proprietà inerti come barriere semiconduttori, ma devono anche essere in grado di aderire ai diversi metalli su entrambi i lati di essi. Oro, nichel e alluminio sono tre metalli comuni utilizzati per barriere di diffusione.

  • I metalli utilizzati per una barriera di diffusione non sono sempre gli stessi metalli usati per proteggere i semiconduttori, sebbene i dispositivi che si basano sul flusso di energia elettrica tra loro componenti metallici possono utilizzare gli stessi metalli barriera come dispositivi a semiconduttore.