Lexikon

Mịkroelektronik

Zweig der Elektronik, der sich mit Entwicklung und Einsatz von integrierten Schaltungen befasst. Dies sind elektronische Schaltungen, bei denen zahlreiche Bauelemente gleichzeitig auf einem gemeinsamen Halbleiterplättchen in Abmessungen von wenigen Millimetern untergebracht werden.

In der Dünnfilmtechnik werden die leitenden und nicht leitenden Schichten auf Glas- oder Keramiksubstrate im Hochvakuum aufgedampft. Photolithographische Verfahren verhindern, dass das Material an unerwünschte Stellen gelangt. Das bedampfte Substrat wird mit lichtempfindlichem Lack überzogen. Nach Belichten mit dem Bild der gewünschten Schaltung und Entwickeln werden die freien Teile chemisch entfernt.

In Halbleiterblocktechnik (auch Festkörperschaltkreistechnik) hergestellte Schaltungen (monolithische Schaltungen) bestehen aus einem Einkristall (etwa Silicium), in dem die wirksamen Schaltelemente vereinigt werden. Durch Verfahren wie Diffusion und Ionenimplantation entstehen im Kristall abgegrenzte Bereiche verschiedener Dotierung. Der Kristall wird mit einer isolierenden Schicht bedeckt, auf der Leiterbahnen abgelagert sind. In der Planartechnik werden auf ein Halbleiterplättchen epitaxiale Schichten nacheinander aufgebracht, dotiert und photolithographisch strukturiert.

Die Miniaturisierung der elektronischen Schaltungen begann in den 1960er Jahren mit der SSI (small scale integration), die bis zu 100 Grundfunktionen integrierte, bei der MSI (middle scale integration) waren es bis zu 1000 Bauelemente, bei der LSI (large scale integration) der 1970er Jahre waren auf einem Halbleiterplättchen mehr als 100 000 Bauelemente vorhanden, und heute benutzt man den Begriff VLSI (very large scale integration; bis etwa 1 000 000) oder ULSI (ultra large scale integration; ab etwa 1 000 000), um noch höhere Integrationsgrade zu kennzeichnen.

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