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  1. Spiegazione del termine "semiconduttore"
  2. Produzione di semiconduttori
  3. Sfide nella produzione di semiconduttori
  4. Macchine per la produzione di semiconduttori
  5. Produttori nel settore dei semiconduttori

Un semiconduttore è un elemento in cui scorre corrente solo in una direzione di flusso. A partire dai semiconduttori è possibile realizzare diodi e transistor. Un transistor è una componente centrale di ogni computer. La conduttività di un transistor può essere modificata mediante una corrente di comando. Così, un transistor può trovarsi nello stato "spento" o "acceso". Questa è alla base di tutta la tecnologia digitale.

  • Semiconduttori monocristallini, policristallini e amorfi
  • Prodotti in elevate condizioni di purezza
  • Realizzati da poche grandi aziende
Qualità Grandi offerte Assistenza diretta

I semiconduttori sono realizzati in forma monocristallina, policristallina e amorfa. Semiconduttori monocristallini sono usati per la tecnologia informatica. Semiconduttori in forma policristallina e amorfa possono trovare impiego, per esempio, nella tecnologia solare.

Semiconduttori monocristallini sono realizzati con cristalli di silicio speciali. Queste barre della lunghezza di circa un metro sono chiamati "lingotti" e presentano un reticolo cristallino perfettamente regolare. Le barre monocristalline sono tagliate in fette (chiamati wafer), e successivamente rivestiti con vernice fotochimica, quindi sottoposti a processo di esposizione e incisione. In tal modo è possibile legare a essi strutture microscopiche complesse. Con ulteriori fasi di lavorazione, questi componenti sono trasformati in transistor. I transistor creati vengono raggruppati a formare delle unità regolari e, infine, il wafer di supporto viene rimosso.

I wafer possono essere dotati di piedini, i cosiddetti "pin", e ricoperti con uno strato di resina protettivo; si ottengono in tal modo i famosi chip per computer. Questi possono poi essere installati su una scheda madre. Le procedure di produzione per semiconduttori in silicio policristallino e amorfo sono simili.

I semiconduttori sono prodotti in una camera bianca, in condizioni ideali di pulizia. Già la produzione dei monocristalli è estremamente sensibile alle interferenze. Tutte le fasi di lavorazione, fino alla copertura del chip con resina sintetica, devono essere realizzate nelle più elevate condizioni di purezza. Anche piccole contaminazioni causano immediatamente dei prodotti difettosi: a volte basta un granello di polvere su un microchip. L'intero processo di produzione dei semiconduttori non è paragonabile con nessun'altra operazione industriale, per la sua complessità. La produzione di semiconduttori è affidata esclusivamente a specialisti e personale qualificato.

I lingotti sono prodotti in forni speciali. Essi vengono tagliati in forma di wafer con macchine meccaniche, come seghe a nastro per metalli. Le strutture microscopiche vengono montate sui wafer con dispositivi di litografia a immersione. Il microchip viene prodotto su macchine speciali. Per la realizzazione di microchip è necessaria una vasta gamma di sistemi e macchine. Ciò riguarda soprattutto l'equipaggiamento della camera bianca e i dispositivi per il controllo di qualità del microchip. A causa dell'alta suscettibilità a disturbi durante la produzione di semiconduttori, è necessario dare particolare rilevanza alle garanzie date dal produttore. Tramite sistemi di depurazione dell'aria e sistemi di controllo efficienti si cerca di mantenere il tasso di prodotti scarti il più basso possibile.

Ci sono solo poche grandi aziende che producono chip per computer. I più noti sono Intel e Samsung. Le condizioni di produzione di chip per computer cambiano costantemente, a causa del progressivo sviluppo della produttività. Ciò permette ai fornitori di offrire una vasta gamma di sistemi specializzati. Noti costruttori di macchine per il nel settore dei semiconduttori sono NIKON, ZEISS e SAMSUNG.