pooljuhttehnoloogia

Pooljuhttehnoloogia on teadus- ja insenerivaldkond, mis tegeleb pooljuhtide omaduste mõistmise ja nende kasutamisega elektroonikaseadmete tootmisel. Pooljuhtide võime juhtida elektrit sõltub nende koostisest ja töölähtest ning võimaldab toodetada diode, transistorid ja integreeritud skeemid erinevates pakendites ja suurustes.

Pooljuhte kasutati elektroonikas juba 20. sajandi keskpaigast. 1947. aastal leiutati transistor, mis asendas varasemad elektromagnetilised lülitid ja avas mikroelektronika ajastu. 1950.–1960. aastatel arendati integraalsed skeemid (IC-d), mis koondasid mitu transistorit ühele kiibile ning tõstsid arvutite ja tarbeelektroonika jõudlust ning vähendasid energiatarbimist.

Peamised pooljuhtmaterjalid on Si (silicon) ning teised olulised materjalid hõlmavad Ge (germanium), GaAs (gallium arsenide), GaN (gallium nitride) ja SiC (silicon carbide). Dopeeringu (n- ja p-tüüpi juhtivus) abil muudetakse pooljuhtide elektrilisi omadusi ning luuakse erinevaid seadmeid, nagu diodid, MOSFET-id ja muud transistorid ning integreeritud skeemid (IC-d).

Tootmisahelad hõlmavad kiipide valmistamist kiibidena (waferid), fotolitograafiat (kihtide kujundamine maskide abil), dopeeringut, ionimplantatsiooni, etsimist ja maalimist, metalliseerimist ning pakendamist. Protsessid toimuvad puhasruumides ning kasutavad keerukaid depooreerimise ja töötlemise tehnikaid (CVD, PVD, EPVD, ioniseeriv lõikamine ning CMP).

Pooljuhttehnoloogia mõjutab laia valikut valdkondi: arvutid ja mobiilseadmed, telekommunikatsioon, autotööstus, võimsus- ja taastuvenergia süsteemid ning meditsiinitehnika. Tulevikus keskendutakse uutele materjalidele, energiasäästlikele lahendustele ning kõrgema tiheduse ja kiirusega kiipide arendusele.