Lexikon Elektronik und Mikroelektronik Lexikon Elektronik und Mikroelektronik Zweite, aktualisierte und erweiterte Auflage Herausgegeben von Dr. rer. nat. Dieter Sautter Prof. Dr.-Ing. Hans Weinerth SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG GMBH CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Lexikon Elektronik und Mikroelektronik hrsg. von Dieter Sautter; Hans Weinerth. 2., aktualisierte und erw. Aufl. Düsseldorf: VDI-Verl., 1993 ISBN 978-3-642-63431-4 ISBN 978-3-642-58006-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-642-58006-2 NE: Sautter, Dieter [Hrsg.] Redaktion: Dipl.-Ing. Zitta Glaser Graphische Darstellungen: Peter Lübke © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1993 Ursprünglich erschienen bei VDI-Verlag Gmbh. Düsseldorf 1993 Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 1993 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen photomechanischen Wiedergabe (Photokopie, Mikrokopie) und das der Übersetzung, vorbehalten. ISBN 978-3-642-63431-4 Vorwort zur zweiten Auflage Die Mikroelektronik durchdringt unser tägliches Leben mehr denn je. Die wachsende Bedeu tung ihrer Anwendungen einerseits und die Annäherung an physikalische Grenzen der Fest körpertechnologie andererseits lösen globale Positionskämpfe im wirtschaftlichen Raum aus, die wir alle zu spüren bekommen. Gerade wegen der globalen Zusammenhänge dominiert in der Mikroelektronik bzw. Elek trotechnik die englische Sprache, so daß häufig die deutschsprachigen Begriffe auf ungenauen Übersetzungen und unscharfen Definitionen beruhen. Hier kommt dem vorliegenden Lexikon eine besondere Bedeutung zu. Das Lexikon für Elektronik und Mikroelektronik hat in seiner ersten Auflage eine sehr positive Aufnahme gefunden. Verlag und Herausgeber wurden deshalb zu einer zweiten Auflage ermutigt. Es war zu erwarten, daß bei dem immer noch stürmischen Fortschritt der Elektronik-Technologien in der vorliegenden Neuauflage eine Fülle von Aktualisierungen und Ergänzungen vorgenommen werden mußte. Daneben erschien es uns notwendig, eine Reihe von Fachgebieten zusätzlich in das Werk aufzunehmen. Um den Umfang des Lexikons in Grenzen zu halten, mußte trotzdem eine starke Beschränkung der Anwendungsfelder vorgenommen werden. Ergänzend sei auf die ebenfalls im VDI-Verlag erschienenen Lexika zu den Themen "Meß- und Automatisierungstechnik" sowie "Informatik und Kommunikationstechnik" hingewiesen. Die Zahl der Stichworte konnte von ca. 2200 auf über 3000 erhöht werden. Neuaufgenom mene Fachgebiete sind: Leistungselektronik, Prüft echnik, Mikrowellentechnik sowie Grund lagen der Audio- und Videotechnik. Daneben wurden die Optoelektronik und die Sensorik erweitert, besonders die Mikroelektronik konnte in großen Teilen ergänzt und auf den neuesten Stand gebracht werden. Der größte Teil der Autoren war bereit, auch an der Neuauflage mitzuwirken; für die neu aufgenommenen Gebiete konnten kompetente Fachleute zugewonnen werden. Die Herausgeber danken den Autoren für ihre wiederum tatkräftige Mitwirkung, Lektorat und Verlag sorgten in schon bewährter Weise für die Betreuung der Autoren und für die Ausstattung des Werkes; ihnen sei ebenfalls gedankt. Dieter Sautter Hans Weinerth März 1993 v Vorwort zur ersten Auflage Die Elektronik hat in den vergangenen Jahrzehnten außergewöhnliche Fortschritte gemacht, dieser Entwicklungstrend wird sich weit über das Jahr 2000 hinaus fortsetzen. Weltweit wird die auf den Technologien der Elektronik-Bauelemente aufbauende Informations- und Tele kommunikationstechnik zum wichtigsten Wirtschaftsfaktor werden. Ausgelöst wurde diese Entwicklung 1948 durch die Erfindung des Transistors; die Entwick lung der Halbleitertechnologie auf Basis der Siliziumplanartechnologie führte ab 1959 zum Grundelement der Mikroelektronik, der Integrierten Schaltung. Die mit ihrer Weiterentwicklung verbundene stetige und drastische Kostenreduktion pro elektronischem Bauelement ermöglichte den Bau hochkomplexer Systeme der Digitaltechnik, der Computer ist das Synonym für den technologischen Fortschritt geworden. Die Digitaltechnik hat darüber hinaus alle übrigen Bereiche der Elektronik wie die Tele kommunikation, Steuer- und Regelungstechnik, aber auch die Unterhaltungselektronik erfaßt. Beispielsweise hat die Compact Disc als weit überlegener digitaler Tonträger die herkömmliche analoge Schallplatte in kürzester Zeit im Markt überholt. Neben der Mikroelektronik haben aber auch andere Bereiche der Elektroniktechnologie ähnliche Entwicklungssprünge erlebt, wie z. B. Anzeige- und Bildtechniken, die mit den Flüssigkristallen zusätzlich zu fortgeschrittenen Kathodenstrahlröhren ganz neue Anwendungs gebiete erschlossen haben. Eine der Folgen der diskutierten Fortschritte der Elektroniktech nologien ist eine mit keinem anderen Fachgebiet vergleichbare Zunahme des Gesamtwissens. Es wird deshalb für den technisch Interessierten, aber auch für den fachlich gebildeten Inge nieur zunehmend schwierig, einen Überblick über die Elektronik zu behalten. Ausgehend von dieser Erkenntnis hat es der VDI-Verlag unternommen, ein "Valvo-Lexikon der Elektronik und Mikroelektronik" herauszugeben. Wir haben dieses Vorhaben, ein umfassendes Kompen dium für alle Wissensgebiete der Elektronik zu schaffen, gerne unterstützt. Es ist gelungen, für die Bearbeitung einer Vielzahl unterschiedlicher Wissensgebiete kom petente Fachleute zu gewinnen, so daß wir glauben, das gesteckte hohe Ziel im wesentlichen erreichen zu können. Herausgeber und Verlag sind sich dessen bewußt, daß letzte Perfektion bei diesem ersten Versuch nicht erreicht werden kann. Wir hoffen trotzdem, daß das Lexikon bei Lesern und Nutzern auf eine positive Resonanz stoßen wird, um das Werk wie geplant in zukünftigen Ausgaben auf den jeweiligen Stand des sich weiterhin außerordentlich schnell vermehrenden Wissens erweitern zu können. Wir danken den Autoren und der Fachredaktion für ihre tatkräftige Mitwirkung und dem VDI-Verlag für die hervorragende Ausstattung des Werkes. Dieter Sautter Hans Weinerth Hamburg 1990 VI Die Herausgeber Dr. Dieter Sautter studierte Physik an der Universität Stuttgart. Von 1957 bis 1967 war er bei IntermetalllFreiburg für die Fertigung verantwortlich. Nach weiteren leitenden Positionen in der Entwicklung und Fertigung von integrierten Schaltungen und von diskreten Bauelementen bei Valvo und Bosch leitete er seit 1976 bei Valvo UB Bauelemente der Philips GmbH Getzt Philips Semiconductors) die Abteilung Neue Techniken im Hauptbereich Technik bis zu seiner Pensionierung. Ab Anfang 1992 ist er dort ausgeschieden und beratend auf seinem Fachgebiet tätig. Prof. Dr.-Ing. Hans Weinerth, Diplom in Physik und Promotion in Elektrotechnik. Von 1961 bis 1967 war er bei Intermetall an der Einführung vieler Basisprozesse der Halbleitertechnik beteiligt. Es folgten Jahre als Projektmanager in den Philips-Forschungslaboratorien in Eind hoven. Von 1976 bis 1990 war Prof. Weinerth Mitglied der Geschäftsleitung von Valvo/Philips Components und Direktor der Philips GmbH. Seit April 1990 Geschäftsführer der SICAN GmbH in Hannover. Seit 1988 Technische Universität Berlin (Honorarprofessor). Er war lange Jahre Mitglied der Präsidien von VDI und DIN sowie Vorsitzender bzw. Mitglied in Aufsichts räten von VDI-Gesellschaften. Weiterhin ist er Ehrenmitglied des VDI und Ehrenvorsitzender der VDEIVDI-Gesellschaft Mikroelektronik, GME. Die Autoren G. Hartmut Altenmüller Freier Journalist, Königswinter Heinz Bahr Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dipl.-Ing. Hans Jürgen Bensieck Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof Dr. rer. nato Dr.-Ing. habil. Arndt Bode Institut für Informatik, Technische Universität München Dipl.-Ing. Jens Both Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Univ.-Prof. Dr.-Ing. Anneliese Böttiger Institut für Meß- und Regelungstechnik, Universität der Bundeswehr, Neubiberg Prof. Dr.-Ing. Manfred Claassen Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Angewandte Elektronik, Technische Universität München Dipl.-Ing. Helge B. Cohausz Patentanwalt, Düsseldorf Dr.-Ing. Laszlo Csepregi FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Dr. rer. nato Hans Dammann Fachhochschule Flensburg Dr. Jörg Debelius Deutscher Verband Technisch-Wissenschaftlicher Vereine, Düsseldorf VII Dr.-Ing. Stephan Drost FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Dr. Hanns-Erik Endres FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Dipl.-Ing. Franz Fick Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dr.-Ing. Franz Freyberger Lehrstuhl und Laboratorium für Steuerungs- und Regelungstechnik, Technische Universität München Dipl.-Ing. Werner Golombek Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof Dr.-Ing. Rolf-Rainer Grigat Lehrstuhl für Informatik, Technische Universität Hamburg-Harburg Dipl.-Phys. Karl Haberger FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Dipl.-Ing. Hartwig Hammerschmidt Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität München Dr.-Ing. Michael Hausdörfer BTS Broadcast Television Systems GmbH, Darmstadt Prof Dr. rer. nato Dr. rer. nato habil. Klaus Heinz Lehrstuhl für Festkörperphysik, Universität Erlangen-Nürnberg Prof Dr. rer. nato Reinhard Helbig Institut für Angewandte Physik, Universität Erlangen-Nürnberg Dipl.-Ing. Weda Heller DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin Prof Dr. Karl-Heinz Herrmann Institut für Angewandte Physik, Universität Tübingen Dr.-Ing. Hartmann Hieber CEM Centrum für Mikroverbindungstechnik in der Elektronik, Forschung und Entwicklung GmbH, Neumünster Prof Dr. rer. nato Alex Hubert Lehrstuhl VI (Werkstoffe der Elektrotechnik), Institut für Werkstoffwissenschaften, Universität Erlangen-Nürnberg Dipl.-Ing. Achim Ibenthal Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof Dr. rer. nato Bernhard Ilschner Laboratiore de Metallurgie Mecanique, EPFL Ecole Polytechnique Federal de Lausanne Dipl.-Ing. Horst lahnke Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dipl.-Ing. Franz lansen Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dipl.-Ing. Jürgen Jessen Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dr. rer. nato Ronald Kaiser Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik GmbH, Berlin Dr. rer. nato Dipl.-Phys. Gerd Keitel Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg VIII Dipl.-Ing. Kurt Kiesel Forschungsinstitut beim Fernmeldetechnischen Zentralamt, Darmstadt Dipl.-Ing. Reinhard Knopf Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, München Prof. Dr.-Ing. Jürgen Krauser Fachhochschule der Deutschen Bundespost TELEKOM, Berlin Dipl.-Ing. Klaus G. Krieg DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin Dipl.-Ing. Rudolf Krös Siemens Matsushita Components GmbH & CoKG, Heidenheim Univ.-Prof. Dr.-Ing. Erich Kubalek Institut Werkstoffe der Elektrotechnik, Universität Duisburg Prof. Dr. rer. nato Hajo Kuiper Physikalisches Institut, Universität Erlangen-Nürnberg Dipl.-Phys. Conrad Kößlinger FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Dr.-Ing. Herbert Kümmritz (i. R.) vorm. AEG-Telefunken, Ulm Dr. Heinwig Lang BTS Broadcast Television Systems GmbH, Darmstadt Dr. Walter Lang FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Dr.-Ing. Helmut Lauruschkat Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf Dipl.-Math. Dipl.-Wirt.-Math. Karl Lieven MIT - Management Intelligenter Technologien GmbH, Aachen Prof Dr.-Ing. Kurt Mauel (i. R.) Institut für Technikgeschichte, Technische Universität Berlin; vorm. Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf Dipl.-Ing. Helmut Mettler Siemens AG, Karlsruhe Dipl.-Ing. Wolfgang Müller Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dipl.-Ing. Klaus Nerstheimer (i. R.) vorm. Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dipl.-Ing. Hermann Obermeir Siemens Nixdorf Informationssysteme AG, München Dipl.-Ing. Henderikus Lammert Offereins FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Peter Pagnin, Siemens AG, München Prof DrAng. habil. Reinhold Paul Arbeitsbereich Elektrotechnik Vffechnische Elektronik, Technische Universität Hamburg Harburg IX Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Plaumann Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg DrAng. Hermann Pott Siemens Nixdorf Informationssysteme AG, Paderborn Dr. Jürgen Pottharst Mikroelektronik Display Technologie MiDiTec GmbH, Riegel Dipl.-Ing. Ulf Rauterberg Siemens AG, München DrAng. Herbert Rentzsch (i. R.) vorm. ASEA Brown Boveri AG, Baden/Schweiz Dipl.-Ing. Axel Richter FhG 1FT Fraunhofer Institut für Festkörpertechnologie, München Prof. Dr. rer. nato Manfred Rosenzweig Technische Fachhochschule Berlin Dipl.-Ing. Karl Ruschmeyer Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof. Dr. Heiner Ryssel Fraunhofer Arbeitsgruppe für Integrierte Schaltungen-Bauelementetechnologie, Erlangen; Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente, Universität Erlangen-Nürnberg Dipl.-Ing. Thomas Sarfert Siemens Nixdorf Informationssysteme AG, München Dr. Dieter Sautter (i. R.) vorm. Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof. Dr. Hanno Schaumburg Lehrstuhl für Halbleitertechnik, Technische Universität Hamburg-Harburg Dr. rer. nato Wilhelm Scheffels Messer Griesheim GmbH, Steigerwald Strahltechnik, Puchheim Prof. DrAng. Friedrich Schneider Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität München Prof. Dr. Hans Jürgen Schneider Lehrstuhl für Programmiersprachen, Universität Erlangen-Nürnberg Prof. Dr. rer. nato Elmar Schrüfer Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität München Prof. Dr. Otto Spaniol Lehrstuhl für Informatik IV, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Dr. rer. nato Günther Strohrmann, (i. R.) vorm. Hüls AG, Mari Dipl.-Ing. Heinz Strüben, (i. R) vorm. ASEA Brown Boveri AG, Mannheim Dipl.-Ing. Rainer Theobald VDENDI-Gesellschaft Mikroelektronik GME, Frankfurt x DrAng. Erwin Trischler Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, München Prof Dr. Reinhard Ulrich Arbeitsbereich Optik und Meßtechnik, Technische Universität Hamburg-Harburg Dr.-Ing. Joachim Voss, (i. R.) vorm. IBM Deutschland GmbH, Stuttgart Prof DrAng. Felix Wachsmann Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität München Prof Dr. rer. nato Dipl.-Phys. Werner Weppner Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart Dipl.-Ing. Herbert Wiejels Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf Prof Dr. Klaus Wille Fachbereich Physik, Universität Dortmund Dipl.-Phys. Karlheinz Winter Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, München XI