BETH YW LLED-DDARGLYDD?
Mae dyfais lled-ddargludyddion yn gydran electronig sy'n defnyddio dargludiad trydanol ond sydd â nodweddion sydd rhwng nodweddion dargludydd, er enghraifft copr, a nodweddion inswleiddiwr, fel gwydr. Mae'r dyfeisiau hyn yn defnyddio dargludiad trydanol yn y cyflwr solet yn hytrach nag yn y cyflwr nwyol neu allyriad thermionig mewn gwactod, ac maent wedi disodli tiwbiau gwactod yn y rhan fwyaf o gymwysiadau modern.
Y defnydd mwyaf cyffredin o led-ddargludyddion yw mewn sglodion cylched integredig. Gall ein dyfeisiau cyfrifiadurol modern, gan gynnwys ffonau symudol a thabledi, gynnwys biliynau o led-ddargludyddion bach wedi'u cysylltu ar sglodion sengl, pob un wedi'i gysylltu â'i gilydd ar un wafer lled-ddargludyddion.
Gellir trin dargludedd lled-ddargludydd mewn sawl ffordd, megis trwy gyflwyno maes trydanol neu fagnetig, trwy ei amlygu i olau neu wres, neu oherwydd anffurfiad mecanyddol grid silicon monogrisialog wedi'i dopio. Er bod yr esboniad technegol yn eithaf manwl, trin lled-ddargludyddion yw'r hyn sydd wedi gwneud ein chwyldro digidol presennol yn bosibl.
SUT CAIFF ALWMINIWM EI DDEFNYDDIO MEWN LLED-DDARGLYDDION?
Mae gan alwminiwm lawer o briodweddau sy'n ei wneud yn ddewis blaenllaw i'w ddefnyddio mewn lled-ddargludyddion a microsglodion. Er enghraifft, mae gan alwminiwm adlyniad gwell i silicon deuocsid, prif gydran o led-ddargludyddion (dyma lle cafodd Silicon Valley ei enw). Mae ei briodweddau trydanol, sef bod ganddo wrthwynebiad trydanol isel ac mae'n gwneud cyswllt rhagorol â bondiau gwifren, yn fantais arall o alwminiwm. Hefyd yn bwysig yw ei bod hi'n hawdd strwythuro alwminiwm mewn prosesau ysgythru sych, cam hanfodol wrth wneud lled-ddargludyddion. Er bod metelau eraill, fel copr ac arian, yn cynnig gwell ymwrthedd i gyrydiad a chaledwch trydanol, maent hefyd yn llawer drutach nag alwminiwm.
Un o'r cymwysiadau mwyaf cyffredin ar gyfer alwminiwm wrth gynhyrchu lled-ddargludyddion yw yn y broses o dechnoleg chwistrellu. Cyflawnir yr haenu tenau o nano-drwch o fetelau purdeb uchel a silicon mewn wafferi microbrosesydd trwy broses o ddyddodiad anwedd corfforol a elwir yn chwistrellu. Caiff deunydd ei daflu allan o darged a'i ddyddodi ar haen swbstrad o silicon mewn siambr gwactod sydd wedi'i llenwi â nwy i helpu i hwyluso'r weithdrefn; fel arfer nwy anadweithiol fel argon.
Mae'r platiau cefn ar gyfer y targedau hyn wedi'u gwneud o alwminiwm gyda'r deunyddiau purdeb uchel ar gyfer dyddodiad, fel tantalwm, copr, titaniwm, twngsten neu alwminiwm pur 99.9999%, wedi'u bondio i'w harwyneb. Mae ysgythru ffotodrydanol neu gemegol arwyneb dargludol y swbstrad yn creu'r patrymau cylchedwaith microsgopig a ddefnyddir yng ngweithrediad y lled-ddargludydd.
Yr aloi alwminiwm mwyaf cyffredin mewn prosesu lled-ddargludyddion yw 6061. Er mwyn sicrhau'r perfformiad gorau o'r aloi, yn gyffredinol bydd haen anodized amddiffynnol yn cael ei rhoi ar wyneb y metel, a fydd yn rhoi hwb i'r ymwrthedd i gyrydiad.
Gan eu bod yn ddyfeisiau mor fanwl gywir, rhaid monitro cyrydiad a phroblemau eraill yn agos. Canfuwyd bod sawl ffactor yn cyfrannu at gyrydiad mewn dyfeisiau lled-ddargludyddion, er enghraifft eu pecynnu mewn plastig.