microelektrische

Microelektrische, ook wel micro-elektronica genoemd, is een tak van de elektronica die zich bezighoudt met het ontwerp, de fabricage en de toepassing van elektronische schakelingen en systemen op microschaal. De kern bestaat uit geïntegreerde schakelingen (IC’s), microprocessoren, geheugen en sensoren en actuatoren die in één chip of in nauw samenwerkende chips zijn ondergebracht. De discipline combineert elementen uit elektronische engineering, materiaalkunde en nanofabricatietechnieken om steeds kleinere, snellere en energiezuinigere componenten te produceren.

Fabricage vindt grotendeels plaats in halfgeleiderfabrieken en berust op processen zoals fotolithografie, dunne-laagdepositie, etsen en doperen. Silicium is de dominante basismateriaal, met CMOS als de meest gebruikte architectuur. Voor specifieke taken worden ook andere materialen toegepast, zoals GaAs, SiC en GaN, vooral bij hoge snelheden, hoog vermogen of specifieke frequentiebanden.

Historisch gezien heeft microelektronica een sleutelrol gespeeld in de opkomst van de moderne informatietechnologie. De uitvinding van de transistor en de ontwikkeling van de geïntegreerde schakeling brachten een exponentiële toename van integratiegraad en performance.

Toepassingen zijn onder meer consumentenelektronica (smartphones, computers en wearables), automotive sensor- en besturingssystemen, medische apparatuur en industriële automatisering en IoT.

Uitdagingen zijn onder meer warmtebeheersing, variabiliteit, productiekosten en mondiale toeleveringsketens. Toekomstige trends omvatten 3D- en heterogene integratie, geavanceerde materialen en onderwerpen als neuromorische en edge computing.