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重新评估半导体制造的毒性

2021年4月13日经过Tyler Charboneau.

半导体制造员工的安全性是首要任务。尽管如此,这些设施处理有毒材料,可以对人类健康构成危害。

谈到生产关键电子产品时,考虑超出货币投资的成本至关重要。雷竞技最新app工人安全对制造至关重要。不幸的是,许多微电子制造工艺涉及可能造成健康危害的雷竞技最新app有毒化学元素。

半导体制造工艺,具有相应的有毒化学品

半导体制造工艺具有相应的有毒化学品。使用的图像礼貌环保局

存在的风险,人员如何努力减轻它们?

了解潜在的危险

半导体设施利用多种液体和溶剂 -酸性,碱性或其他方式 - 这可能是人类生理学因为它们在他们治疗的材料上。

除了腐蚀性之外,许多常用的化学物质是已知的人致癌物质。可以携带高风险的一些实例是甲苯,丙酮,二氯甲烷,二甲苯,氯仿和异丙醇。其他甘草醚 - 甚至可能导致生殖伤害。

通常,工人可以通过直接皮肤接触意外地吸收这些物质;但是,直接联系不是唯一受到影响的方法。吸入有害的气态副产物,如臭氧,一氧化碳和光气也可以引起许多健康问题,包括皮肤刺激,眼睛损伤,头痛和消化问题,包括许多其他人。

制造商建立安全程序,以尽量减少风险 - 按照OSHA的指导方针, 这CDCANSI., 和萨莎。这些安全标准通常包括个人防护设备(PPE)。

材料危害

金属在半导体生产中是无可责任至关重要的。镉,碲,镓,汞和砷是特定芯片内的基石元素。这些元素主要存在于碲化镉或砷化镓等化合物中。由于其电性能,这些化合物在半导体内有利。

半导体制造员工穿着个人保护设备

半导体制造员工穿着个人保护设备。图片使用的礼貌半导体工业协会

然而,每次都会在急性或反复暴露期间对人体健康构成了根本的危害。

重要的是要注意,这些金属可以以不同的形式存在 - 无论是固体,粉末还是液体。OSHA和其他机构将工作场所暴露限制限制为这些元素,而工人和地板工程师佩戴PPE以帮助限制曝光。

制造后是否有硅芯片?

即使在半导体生产过程中使用的小型金属颗粒也不会消失。这些化合物可以保留在成品半导体产品中,如太阳能电池板。有关心这些有害纳米颗粒可以释放或浸入其他材料中在处理期间 - 因此接触皮肤或无意中进入身体。

图显示了体内纳米颗粒的位移及可能的效果。

图显示了体内纳米颗粒的位移及可能的效果。使用的图像礼貌超增

帮助规避潜在危险的一种方法是完全远离有毒物质。

探索更安全的替代品

由于存在如此多的潜在风险,因此可以推动远离有机化合物的周期性重金属。工程研究人员正在提出毒性(或无毒)半导体材料的毒性较小,其与目前二手材料类似。然而,可行性将取决于手头的应用。

一个有前途的半导体化合物是Ca3sio-由钙,硅和氧组成。如此如此被认为是氧化硅化酯,其先前未被发出红外辐射。这种限制有助于将我们现有的有毒半导体带入突出。谢天谢地,日本国家材料科学研究所和东京工业大学研究所的新研究导致了直接过渡半导体设计中的突破。

这些新兴芯片可以帮助电力光纤通信,夜视设备和太阳能电池板。这些芯片的小带隙特性将提供显着的性能优势。这种特性对于吸收,发射和检测较长的红外波长至关重要。另一个好处是薄膜应用,包括涉及LED的应用程序。

无毒半导体材料的生态益处

这些化合物在制造过程中毒性远重幅度较小,并且在处理期间借助于造成最小风险 - 因为在装配或修理期间可能会经历。还有一个增加的生态效益。

对于地球上78亿人的每个人来说,每个人每年生产16磅的电子垃圾。让我们不要忘记商业电子产品,特别是雷竞技最新app大量的退役太阳能电池板。我们可以丢弃侵蚀地下水或土壤中的大量重金属,而不是占用大量的重金属,我们可以丢弃生态友好的有机化合物。

从2019年显示电子废物统计的高级图形。

从2019年开始的电子废物统计数据。使用的图片礼貌Forti等。和全球电子废物监测器

这些无毒的替代方案在一段时间内不会是商业上可行的。由于其特殊的导电性能,毒性化合物仍在使用中,这可能是挑战的,没有大量的研究。