pienelektroniikan

Pienelektroniikka on elektroniikan ala, joka käsittelee erittäin pieniä elektronisia laitteita ja piirejä. Tyypillisesti kyse on integroitujen piireihin (IC) liittyvistä ratkaisuista, joiden ominaisuudet ja toiminnallisuus ovat toteutettu mikrometrisissä tai nanometrisissä skaalassa. Pienelektroniikka kattaa sekä analogi- että digitaaliset kaaret, muistipiirit, sekä sensorit ja mikromekaaniset järjestelmät (MEMS). Sen keskeinen teknologia on puolijohteiden kaupallisesti hallittu valmistus.

Valmistus ja suunnittelu perustuvat monimutkaisiin puhdashuoneympäristöissä tehtäviin prosesseihin, kuten fotolitografiaan, ohennuksiin, dopkaukseen ja elokuvakerrosten käsittelyyn. Yleisesti käytetty teknologia on CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor), joka mahdollistaa pienikokoiset, energiatehokkaat ja kustannustehokkaat sirut. Prosessit yhdistävät piirit modellointiin, testaukseen sekä pakkaamiseen, ja ne vaativat tiukkaa laatukontrollia sekä monimutkaista tuotantostrategiaa.

Sovellukset ja kehityssuunnat kattavat tietokoneet, älypuhelimet, viestintäverkot ja autoelektroniikan kaltaiset laite- ja järjestelmäsovellukset. Moore’n lain hidastuminen on nostanut esiin uudenlaisia arkkitehtuuriratkaisuja, kuten järjestelmä-piiri-kokonaisuuksia (SoC), kiinnittymistä kolmiulotteisiin (3D) rakenteisiin sekä heterogeenistä integraatiota. Materiaaliteknologioissa syvennetään pienille signaaleille tyypillisiä haasteita sekä mahdollisuuksia käyttämällä piikiekkoja, joissa on GaAs-, GaN- tai synteettisiä materiaaleja. Pienelektroniikka muodostaa perustan nykyiselle digitaaliselle yhteiskunnalle ja jatkuvalle teknologiselle kehitykselle.

Koulutuksessa ja teollisuudessa sen tutkimus keskittyy sekä uusien materiaalien että valmistusmenetelmien kehittämiseen sekä sovellusten, kuten antureiden ja älylaitteiden, laajentamiseen.