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Mikrosystemtechnik auf Silizium

Autor Ulrich Hilleringmann
de Limba Germană Paperback – 1995
Die Mikrosystemtechnik wird in ihren Teilgebieten Mikroelektronik und Mikromechanik von der Siliziumtechnologie beherrscht. Materialeigen­ schaften und insbesondere die verbreitete, hoch entwickelte Prozeß­ technik haben andere Materialien weitgehend verdrängt. Dagegen ist das Halbleitermaterial Silizium für Anwendungen der Integrierten Optik bislang wegen seiner ungünstigen optischen Eigen­ schaften nur unzureichend beachtet worden. Erst die Mikrosystemtechnik hat zur Entwicklung einer geeigneten Integrationstechnik geführt, um die "Mechatronik" um integriert-optische Komponenten zu erweitern. Ziel dieses Buches ist es, Wege zur systemgerechten Einbindung der Integrierten Optik in die mikroelektronische Prozeßführung aufzuzeigen und die Eignung der Technologie zur monolithischen Integration von optischen, mikromechanischen und mikroelektronischen Bauelementen auf einem Siliziumchip anhand real gefertigter Muster zu demonstrieren. Die Basis der monolithischen Systemintegration auf Silizium wird ausgehend von der mikroelektronischen Prozeßtechnik diskutiert. Auf der Grundlage der Halbleitertechnologie zur Schaltungsintegration aufbauend werden mögliche Bauformen der Wellenleiter und der mikro­ mechanischen Komponenten zum Einbau in den CMOS-Prozeß verglichen. Vor-und Nachteile der Schnittstellen und der verschiedenen Integrationstechniken werden angesprochen und anhand realer Muster vergleichend diskutiert. Zur Abrundung des Themas werden einige Komponenten zur Verbesserung der mikroelektronischen Schaltungen im monolithischen Integrationsprozeß angesprochen, um eine schnelle, präzise Signalverarbeitung in den MOS-Schaltungen zu ermöglichen. Für die umfangreichen Arbeiten, die mit der Erstellung dieses Buches verbunden waren, möchte ich mich bei HerrnProf. K. Goser, Herrn Prof. K. Schumacher, den Herren Doktoren S. Adams, T. Harms, C. Heite, K.
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Specificații

ISBN-13: 9783519061588
ISBN-10: 3519061589
Pagini: 240
Ilustrații: VIII, 229 S. 102 Abb.
Greutate: 0.39 kg
Ediția:1995
Editura: Vieweg+Teubner Verlag
Colecția Vieweg+Teubner Verlag
Locul publicării:Wiesbaden, Germany

Public țintă

Upper undergraduate

Cuprins

1 Einleitung.- 2 Basistechnologien auf Siliziumsubstrat.- 2.1 Technologie zur Schaltungsintegration.- 2.2 Integrierte Optik.- 2.3 Mikromechanik.- 3 Voraussetzungen für eine monolithische Systemintegration.- 3.1 Planarisierung der Scheibenoberfläche.- 3.2 Integration der Wellenleiter in den LOCOS-CMOS-Prozeß.- 3.3 Adaption der mikromechanischen Integrationstechnik.- 4 Schnittstellen zwischen den einzelnen Technologien.- 4.1 Optoelektronische Kopplungsmechanismen.- 4.2 Kopplung der Mikromechanik.- 5 Beschreibung der Herstellungsprozesse.- 5.1 Optoelektronische Integrationstechniken.- 5.2 Prozeßerweiterung um mikromechanische Komponenten.- 6 Ergebnisse der Einzeltechnologien.- 6.1 Fotodetektoren und mikroelektronische Schaltungen.- 6.2 Eigenschaften integriert-optischer Komponenten.- 6.3 Mikromechanik.- 7 Meßergebnisse an Gesamtsystemen.- 7.1 Eigenschaften der CMOS-Bauelemente.- 7.2 Das optische Teilsystem.- 7.3 Monolithisch integrierte mechanische Systemkomponenten.- 7.4 Beurteilung der verschiedenen Integrationstechniken.- 8 Verbesserung der Schaltungseigenschaften.- 8.1 Kurzkanaltransistoren.- 8.2 BiCMOS für höhere Schaltgeschwindigkeiten.- 8.3 Nichtflüchtige Speichertransistoren zur Offset-Kompensation.- 9 Ausblick.- 10 Zusammenfassung.- Anhang A: Abkürzungsverzeichnis.- Anhang B: Prozeßfolge der vollintegrierten Technik.- Anhang C: Prozeßfolge der modularen Integrationstechnik.- Stichwortverzeichnis.

Notă biografică

Priv.-Doz. Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann, Univ. Dortmund

Textul de pe ultima copertă

Die Mikrosystemtechnik wird auf der Basis der CMOS-Technologie aufbauend in ihren Teilgebieten Mikroelektronik, Integrierte Optik und Mikromechanik diskutiert. Nach einer Einführung in die technologischen Grundlagen der drei bislang getrennten Disziplinen werden verschiedene Wege zur monolithischen Integration der einzelnen Systemkomponenten auf einem Siliziumchip vorgestellt. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei der Herstellung von Lichtwellenleitern auf Siliziumsubstrat und der Optimierung der Schnittstellen der Integrierten Optik und der Mikromechanik zur Mikroelektronik gewidmet. Anhand real gefertigter Muster erfolgt eine vergleichende Bewertung der vorgestellten Techniken zur Systemintegration, wobei auch Aspekte der industriellen Herstellung beachtet werden. Die Leistungsfähigkeit der Mikrosystemtechnik auf Silizium wird anhand eines monolithisch integrierten mikromechanischen Drucksensors mit interferometrischer Auslesetechnik und analoger/digitaler CMOS-Signalverarbeitung verdeutlicht. Das Buch gibt einen Einblick in die verschiedenen Disziplinen der Siliziumtechnologie. Es wendet sich an Studenten und Ingenieure der Fachrichtungen Mikroelektronik, Mikrosystemtechnik und Mechatronik.