Halbleitertechnik - Technik.

« ThyristorThyristoren kommen in verschiedenen Formen und Größen in zahlreichen Bereichen zum Einsatz, so z.

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in dieser energietechnischenAnlage.Corbis Zur Untersuchung von Halbleiterbauelementen hat eine Forschergruppe der Universität Karlsruhe eine Methode entwickelt, mit der sich extrem kurze Lichtblitze erzeugenlassen – im Bereich von etwa fünf Femtosekunden (= 5 billiardstel Sekunden).

Dadurch wird es möglich, Stoßprozesse von Elektronen innerhalb eines Halbleiters zuuntersuchen.

Diese, in äußerst kurzer Zeit ablaufenden Vorgänge sind beispielsweise für die Geschwindigkeit bei der Datenübertragung von entscheidender Bedeutung. 2 HERSTELLUNG Blick in einen Betrieb der HalbleiterindustrieAuf Grund seiner chemischen Reaktionsträgheit findet reiner Stickstoff zahlreiche Anwendungen in der Elektroindustrie undHalbleiterfertigung.

Zur Reinigung von Chipoberflächen verwenden die Facharbeiter dieser Produktionsabteilung eine besondereDüsenvorrichtung, mit der sich ein Stickstoffstrahl dosieren lässt.Frank Wing/Liaison Agency Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen kommen verschiedene Methoden zur Anwendung.

Da der Trend zu immer kleineren und schnelleren Elektronikbausteinen geht,setzen Hersteller häufig die so genannte Photolithographie ein.

Sie ist im Prinzip mit der Erzeugung einer Photographie vergleichbar.

Eine Maske, die alle notwendigenStrukturen enthält, die z.

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auf den Chip gelangen sollen, dient als Negativ.

Das „Negativbild“ wird mit Hilfe von Laserlicht auf den Chip übertragen, der mit einemlichtempfindlichen Film überzogen ist.

Anschließend ätzt man die Schaltungsstrukturen in einem Säurebad heraus.

Je kürzer die Wellenlänge des verwendeten Laserlichtsist, desto feinere Strukturen lassen sich erzeugen. Technisch sind diesem Verfahren Grenzen gesetzt, denn ab einer gewissen Wellenlänge lässt sich Laserlicht nicht mehr mit herkömmlichen Linsensystemen bündeln.Theoretisch bestünde die Möglichkeit, paarweise verschränkte Photonen einzusetzen.

Beide Photonen eines Paares ließen sich mit herkömmlichen Linsen auf den Chipfokussieren.

Der Theorie zufolge müssten sie sich auf dem Chip nicht wie zwei, sondern wie ein Teilchen mit doppelter Energie verhalten.

Doppelte Energie istgleichbedeutend mit halber Wellenlänge.

Durch diesen Trick hätte man also die Wellenlänge verkürzt, die Auflösung verdoppelt und könnte so noch kleinere Strukturen aufdem Chip platzieren. 3 DIE WICHTIGSTEN MODERNEN HALBLEITERBAUELEMENTE Schon erwähnt wurden Diode, Transistor und integrierte Schaltungen. Thyristor: Dieser funktioniert nach demselben Prinzip wie der Transistor und dient zum Schalten starker elektrischer Ströme; hier hat er weitgehend das Relais und das Schütz ersetzt.

Mit einer Spezialform des Thyristors, dem Triac, werden Wechselströme geschaltet. Leuchtdiode (LED): Sie dient zur Anzeige („Display”) bei den verschiedensten Geräten, darunter Steuerungen, Uhren und Zähler aller Art.

Wegen ihrer relativ hohen Stromaufnahme werden in letzter Zeit jedoch meist Flüssigkristallanzeigen verwendet, die außerdem besser strukturierte und auch mehrfarbige Anzeigen erlauben. Photodiode und Phototransistor: Ihre Funktion beruht auf dem inneren photoelektrischen Effekt; sie lassen in Sperrrichtung einen Strom fließen, wenn Licht auf sie auftrifft. Dies kann auch ultraviolettes oder infrarotes Licht sein.

Zu den wichtigsten Anwendungen zählen Lichtschranken und Abtastvorrichtungen, ferner Photoelemente zurBestimmung der Lichtstärke in der Photographie und beim Film.

Den Empfangsbildröhren von Video- und Fernsehkameras ( siehe Fernsehen) liegt dasselbe Funktionsprinzip zugrunde.

In ihnen wird das vom Objektiv gelieferte Bild auf einen so genannten CCD-Chip geführt, der die Bildsignale in elektronischer Form zur Aufzeichnung oder an einen Bildschirm weitergibt. Solarzelle: Ihre Wirkungsweise beruht auf dem gleichen Prinzip wie die Photodiode; jedoch wird hier die Energie des einfallenden Lichts direkt in elektrische Energie umgesetzt.

Besonders in Ländern mit hoher Sonneneinstrahlung werden Solarzellen aus Gründen des Umweltschutzes zunehmend zur Deckung des Energiebedarfs. »