integrierte Schaltung

IC; Integrierter Schaltkreis

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I

integrierte Schaltung,

 

Chip.

II

integrierte Schaltung,

 

integrierter Schaltkreis, englisch Integrated Circuit ['ɪntɪgreɪtɪd 'səːkɪt], Abkürzung IC [aɪ'siː], auf einen geeigneten Träger (Substrat) aufgebrachte mikroelektronische Schaltung, deren Bauelemente in festgelegter Weise miteinander verbunden sind. Nach der Art der Träger und der Herstellungsverfahren der IC unterscheidet man monolithische IC (Halbleiterblocktechnik), Filmschaltungen (Dünnschichttechnik, Dickschichttechnik) sowie Hybridschaltungen, bei denen monolithische IC und Filmschaltungen kombiniert werden. Nach der Art der Signalverarbeitung unterscheidet man zwischen Analog- und Digitalschaltungen. Im weiteren Sinn sind auch die mikroelektronischen Schaltkreise mit integrierbaren beziehungsweise integrierten Bauelementen der Akustoelektronik, Akustooptik und integrierten Optik zu den IC zu zählen. Die IC (bei monolithischen IC auch Chips genannt) werden in ein Gehäuse (z. B. Dual-in-line-Gehäuse) eingebaut, kontaktiert und verkappt.

 

Im engeren Sinn werden nur in Halbleiterblocktechnik hergestellte Schaltungen als IC bezeichnet. Nach der Funktionsweise der aktiven Bauelemente unterscheidet man bipolare (Bipolartechnik) und unipolare IC (MOS-Technik). Bipolare IC zeichnen sich durch kürzere Schaltzeiten aus, unipolare durch höhere erreichbare Integrationsgrade. Es ist üblich, die IC nach ihren Eigenschaften (z. B. Schaltzeit, Versorgungsspannung, Pegel) in Schaltkreisfamilien einzuteilen.

 

Wichtigster Parameter für die Komplexität eines IC ist der Integrationsgrad. Er konnte u. a. durch verbesserte litographische Verfahren (Lithographie), exaktere Steuerung der Dotierung durch Ionenimplantation und Neutronenaktivierungsdotierung sowie verfeinerte Methoden der Kristallzüchtung, z. B. der Molekularstrahlepitaxie (Epitaxie), gesteigert werden. Im Zuge dieser Entwicklung wandeln sich die ursprünglich planaren Strukturen der IC immer stärker zu dreidimensionalen Gebilden bei höchstintegrierten Schaltungen.

 

Die Herstellung hochintegrierter Schaltkreise ist sowohl in der Entwurfsphase als auch in der eigentlichen Produktion sehr aufwendig und anspruchsvoll. Sie zählt zu den Schlüsseltechnologien nicht nur im Rahmen der Elektronik, sondern im Bereich der gesamten Technik.

 

Literatur:

 

Digitaltechnik mit i. S., hg. v. H. Sarkowski u. a. (1987);

 H.-J. Hacke: Montage i. S. (1987);

 D. Widmann u. a.: Technologie hochintegrierter Schaltungen (1988);

 P. F. Orlowski: Angewandte Digitaltechnik (⁴1996).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

 

Miniaturisierung: Von der Elektronenröhre zum Mikrochip