Elektrọnik

eine technische Disziplin auf Grundlage physikalischer Theorien, die sich mit der Leitung von Ladungsträgern (Elektronen, aber auch Ionen) in Festkörpern, in Gasen und im Vakuum beschäftigt. Die Elektronik beschreibt und realisiert Systeme, in denen elektrischer Strom fließt. Der Begriff Elektronik wird aber auch für die Gesamtheit einer Schaltung aus elektronischen Bauelementen verwendet.

Traditionell unterscheidet man die Leistungselektronik, bei der elektrischer Strom als Energieträger dient, und die Informationselektronik, die elektrische Strom zur Informationsübertragung und Steuerung verwendet. Neuere Charakterisierungen betreffen den Aufbau der Schaltungen (Analog- oder Digitalelektronik, Hochfrequenzelektronik), die verwendeten Materialien (Halbleiterelektronik) oder die Art der ausgenutzten Effekte (Optoelektronik, Akustoelektronik, magneto-elastische Wandler, Quantenelektronik usw.). Die technische Umsetzung erfolgt mit sog. elektronischen Bauelementen. Vorteile solcher Bauelemente sind das Fehlen mechanisch bewegter Teile und die daraus resultierende hohe Zuverlässigkeit, die nahezu trägheitslose Informationsverarbeitung, die hohe Schaltgeschwindigkeit sowie ein meist nur geringer Platzbedarf.

Das erste elektronische Bauelement war die 1907 erfundene Elektronenröhre, mit der sich erstmals schwache elektrische Signale verstärken ließen. Die 2. Generation der elektronischen Bauelemente begann mit der Erfindung des Transistors (1949), einem Halbleiterbauelement, das die Elektronenröhren heute fast völlig verdrängt hat (sie sind nur noch in Spezialausführungen gebräuchlich, z. B. als Bildröhren in Fernsehern oder als Mikrowellenröhren). In der 3. Generation führte die weitere Entwicklung 1959 zu den integrierten Schaltungen und der sog. Mikroelektronik; hier konnten alle Bauelemente einer Funktionsgruppe in einem einzigen Funktionsblock gleichzeitig hergestellt werden. Schaltungen wurden damit wesentlich billiger als zuvor. Die Forderung nach noch kleineren Schaltungen führte 1970 zur 4. Generation (Erfindung des Mikroprozessors, bei dem mehrere 1000 einzelne Elemente in einem Funktionsblock zusammengefasst sind). Die heutigen Elemente der 5. Generation der Bauelemente basieren auf Schaltungen mit extrem hohem Integrationsgrad (über 100 Millionen Bauelemente pro Schaltkreis). Die nächste Generation elektronischer Bauelemente wird auf Quanteneffekten (Quantenmechanik), optoelektronischen Effekten oder ganz neuen Wirkprinzipien z. B. bei tiefen Temperaturen beruhen.

Die Elektronik entstand als Teilbereich der Elektrotechnik, hat sich aber weitgehend selbstständig entwickelt und beeinflusst neben der Elektrotechnik selbst zahlreiche weitere Wissensgebiete und technische Disziplinen. Moderne Fachrichtungen wie Nachrichtentechnik, Telekommunikation, Datenverarbeitung (Computer) und Hochfrequenztechnik, aber auch die Konsumgüter- und Unterhaltungselektronik vom CD-Spieler bis zur Digitalkamera wären ohne Elektronik und die elektronischen Bauelemente nicht denkbar.