Skalierung (Mikroelektronik)

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Der Begriff Skalierung beschreibt im Bereich der Mikroelektronik die Verkleinerung der geometrischen Abmessungen von Bauelementen (in der Regel MOSFETs) und der damit verbundenen Änderung weiterer relevanter Bauelementparameter (siehe Integrationsdichte).

Man unterscheidet zwischen der Skalierung unter Beibehaltung der angelegten Spannung (englisch constant-voltage scaling) und der elektrischen Feldstärke (engl. constant-field scaling). Die von der Skalierung beeinflussten Parameter sind neben den lateralen Abmessungen die Dotierung des Halbleitermaterials, die Isolatorschichtdicke (Gateoxid), die Ströme durch das Bauelement, die thermische Verlustleistung sowie die Transitzeit der Ladungsträger (damit verbunden Grenz-, Transit- und Maximalfrequenz).

Ursprüngliches Ziel der Skalierung war, den Flächenbedarf auf dem Halbleitersubstrat und damit die Kosten zu reduzieren. Die damit verbundene Verbesserung der dynamischen Eigenschaften (Frequenzen) war ein willkommener Nebeneffekt, der inzwischen v. a. im Bereich der Mikroprozessoren zur treibenden Kraft der Skalierung geworden ist.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]