Воронежский институт

Текст А: Das Wesen und die Bedeutung der Mikroelektronik

1. 
   Unter Mikroelektronik versteht man die Entwicklungsstufe der Elektronik, bei der alle oder ein Teil der Funktionselemente auf kleinstem Raum eines Trägersmaterials untrennbar miteinander verbunden sind.
   
2. 
   Durch die faszinierende Fortschritte der Halbleitertechnologie ist es gelungen, hochintegrierte Festkörperschaltkreise in großen Stückzahlen und zu niedrigen Preisen zu produzieren. So enthält ein Silizium-Scheibchen von 0,2 cm² Grundfläche tausende zu einer Funktionseinheit verknüpfte Transistoren. Das bedeutet eine enorme Volumen- und Gewichtsverminderung für Schaltungen, verbunden mit gesteigerter Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit durch neue Technologien und Schaltungserweiterungen. Gegenüber diskreten Schaltungen ergibt sich eine wesentliche Kostensenkung je Transistor. Hinzu kommen die bedeutende Verringerung des Aufwandes an Werkstoffen und Konstruktionsmaterialien für die Bauelemente und eine Einsparung im Energieverbrauch um den Faktor 10 bis 100.
   
3. 
   Die Mikroelektronik verschiebt die Relationen zwischen dem technisch Realisierbaren und dem wirtschaftlich Vertretbaren zugunsten neuer Möglichkeiten für Steuer- und Automatisierungseinrichtungen und die rechnergestützte Bearbeitung von Prozessen und Problemen, die einer Digitalisierung zugänglich sind.
   
4. 
   Die Mikroelektronik wird zu einem bedeutenden Wachstumsfaktor der Wirtschaft, überdies kann sie sich auch zu einem entscheidenden forschungstechnologischen Mittel entwickeln.
   
5. 
   In allen Ländern bildet die Mikroelektronik ein wichtiges Element des wissenschaftlich-technischen Fortschritts. Die Einsparung von Arbeitskräften durch die Mikroelektronik als Automatisierungs- und Rationalisierungsmittel setzt für andere Zweige der Wirtschaft notwendige Reserven frei.
   
6. 
   Die Mikroelektronik eröffnet neue Perspektiven, den Menschen von sich wiederholenden Steuer-, Kontroll- und Überwachungsfunktionen energetischer und informationeller Prozesse weiter in einem bisher nicht bekannten bzw. aus ökonomischen, zeitlichen oder technischen Gründen nicht realisierbaren Maß zu entlasten. Mikroelektronische Steuerungen werden mechanische, insbesondere feinmechanische Steuerungen ersetzen. Das führt zu spürbaren Senkungen des Arbeitszeitaufwandes und des Materialeinsatzes, ja sogar zu Strukturveränderungen auf der Ebene von Industriezweigen. Der Einsatz der Mikroelektronik im Maschinenbau wird voraussichtlich eine ähnliche Bedeutung erlangen, wie der Übergang von der Transmission zum Einzelnantrieb durch Elektromotoren.
   
7. 
   Die Mikroelektronik wird die Meßtechnik in den Laboratorien der naturwissenschaftlichen, medizinischen und technischen Grundlagen- und Anwendungsforschung wesentlich beeinflussen und die Wissenschaftler und wissenschaftlich-technischen Mitarbeiter von Routineaufgaben entlasten sowie zuverlässigere und genauere Meßwerte bereitstellen; komplexe Meßaufgaben lassen sich erst dann umfassender und mit der erforderlichen Geschwindigkeit durchführen.
   

1. 
   Mit dem Begriff Mikroelektronik verbinden sich heute viele Aspekte und Erwartungen. Sie spielt die Rolle eines Schrittmachers für den wissenschaftlich-technischen Fortschritt in den produzierenden und nicht produzierenden Bereichen der gesellschaftlichen Praxis im umfassenden Sinn. Dabei ist Mikroelektronik in ihrer weiteren Entwicklung und Anwendung in zunehmendem Maße auf komplexe Forschungsziele orientiert. Ohne Einschränkung kann man sagen, daß die Mikroelektronik zu einem der entscheidensten Faktoren im Zyklus Wissenschaft – Produktion – Ökonomie geworden ist. Ihre adäquate Anwendung und Nutzung kennzeichnet heute den Entwicklungsstand einer Wirtschaft.
   
2. 
   Kernstück der Mikroelektronik ist der integrierte Schaltkreis, gefertigt vor allem auf der Grundlage der Halbleitertechnik, begründet auf der umfassenden Anwendung des Siliziums als Hauptwerkstoff, zunehmend aber auch begleitet von hochentwickelten A3-B5-Verbindungen für die VHSIC-Technik.
   
3. 
   Seit den 60er Jahren stand der Begriff Mikroelektronik (ME) für die Problemkreise der Herstellung und des Entwurfs von Integrierten Schaltungen (IS). Damit hatten aber nur wenige Bauelementespezialisten etwas direkt zu tun: Physiker, Chemiker, Technologen, Meßtechniker, im begrenzten Umfang Elektroniker, da anfangs die Komplexität der IS recht gering war. Das ist für heutige Verhältnisse gewissermaßen der Begriffsinhalt im engeren Sinne.
   
4. 
   Aus der bestimmenden Rolle, die die moderne Elektronik mit den immer komplexer werdenden IS als Bauelementebasis in allen Bereichen der Technik, Produktion und Konsumtion spielt, erwuchs ein wesentlich erweiterter Begriffsinhalt. Zusätzlich zu den Problemkreisen der Herstellung und des Entwurfs im konventionellen Sinne sind die Probleme der Anwendung von IS mit einzuordnen. Das betrifft die Fragen des Systementwurfs von komplexen IS, die Probleme der Systemteilung auf komplexe IS und vieles andere mehr. Die veränderte Kooperation zwischen Bauelementeherstellern, Geräteherstellern und Geräte-bzw. Baugruppenanwendern (nichtelektronische Industrie) kommt darin zum Ausdruck.
   
5. 
   Abgrenzungen sind schwierig, doch man kann ME im weiteren Sinne etwa im Überdeckungsbereich von integrierten Schaltungen, Informationstechnik und Kleinleistungstechnik sehen.
   

1. 
   Welche Rolle spielt die Mikroelektronik für den wissenschaftlich-technischen Fortschritt? 2. Was kennzeichnet heute einen hohen Entwicklungsstand einer Volkswirtschaft? 3. Nimmt die Bedeutung der Mikroelektronik zu? 4. Was ist das Kernstück der Mikroelektronik? 5. Auf welcher Grundlage wird der integrierte Schaltkreis gefertigt? 6. Was dient dabei als Hauptwerkstoff? 7. Welche Probleme beschäftigen heute die Wissenschaftler? 8. Was versteht man unter dem Begriff “Mikroelektronik“ im engeren und weiteren Sinne?
   

1. 
   Entscheidende Punkte der Entwicklung der Mikroelektronik und ihrer Basis, der Halbleitertechnik, reichen relativ weit in die Geschichte von Wissenschaft und Technik zurück und widersprechen damit der oft vertretenen These von der gesetzmäßig immer rascheren Umsetzung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse in technische Verfahren oder Erzeugnisse. Dies ist nur bedingt richtig und gilt wohl erst nach Überschreiten einer bestimmten kritischen Schwelle in der Gesamtentwicklung eines Wissenschaftsgebietes. Für die Entwicklung der Mikroelektronik war dies ganz offensichtlich die Entdeckung des Transistoreffektes 1947 und die patentrechtliche Dokumentation der technischen Erfindung des Bipolartransistors zum 30.6.1948, beides belegt mit den Namen Bardeen, Brattain und Shockley. Zuvor sind aber eine Reihe besonders wichtiger, vor allem physikalischer Erkenntnisse zu nennen, die den umfangreichen wissenschaftlichen Vorlauf kennzeichnen, der zunächst noch nicht auf das konkrete Ziel Halbleitertechnik oder Mikroelektronik gerichtet war.
   
2. 
   Nach einer raschen Entwicklung der Halbleitertechnik, beginnend 1951mit Germanium als Hauptwerkstoff, und dem Übergang zu Silizium 1952 (der industrielle Hochreinigungsprozeß mit physikalischen Methoden gelang) erfolgte mit der Entwicklung der Silizium-Planar-Technologie 1959 (thermische Oxydation, Diffusionstechnik) die Erschließung der technologischen Voraussetzungen für die 1960 erstmals vollzogene Erzeugung eines niedrigintegrierten (SSI) Halbleiterschaltkreises und damit die Festlegung des „Geburts“-Jahres der Mikroelektronik. Wir sehen also, daß nach 1948 eine noch raschere Entwicklung beginnt und hier nun tatsächlich immer rascher wissenschaftliche Erkenntnisse in neue Technologien und Erzeugnisse umgesetzt werden. Schaut man aber genauer hin, dann sieht man, daß diese wissenschaftlichen Erkenntnisse auch nicht immer neuesten Datums sind, sondern nur dank neuer technischer Entwicklungen realisiert werden können. Das geschieht immer auf der soliden Grundlage von vielen Jahrzehnten angereicherten Wissens, vor allem in Physik, Chemie, Elektrotechnik, Mathematik.
   
3. 
   Die heutige Entwicklung der Mikroelektronik stößt (hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit bezüglich Energie- und Rohstoffbereitstellung) auf ökonomische Probleme: so z.B. bei der weiteren Steigerung der Produktion bezüglich des Aufkommens an Reinigungsmedien, Säuren, Gasen und anderen Medien, die in großem Umfang eingesetzt werden und eine große Umweltbelastung mit sich bringen, bezüglich des Energieverbrauchs für die z.T. bei recht hohen Temperaturen verlaufenden Prozesse, Klimatisierung und Reinigung der Produktionsstätten usw. In diesem Zusammenhang ist auch zu bedenken, daß bei heutigen Technologien noch nahezu 99% des eingesetzten Siliziums auf dem Weg vom Rohstoff bis zur Kristallscheibe verlorengehen. Für die Erzeugung von 1 kg Si-Scheiben benötigt man etwas mehr als 5 000 kW. Mit der Einführung der Verbindungshalbleiter wird diese Situation nicht entspannt. Hier liegen Ansatzpunkte für dringend notwendige Forschungsarbeiten.
   

1. 
   Замените прилагательное с суффиксом -bar придаточным опрeделительным предложением с модальным глаголом können.
   

2. 
   Переведите данные группы слов:
   

3. 
   Вспомните разделительный генитив. Переведите:
   

4. 
   Укажите близкие по значению слова:
   

6. 
   Укажите в абзаце 3 предложение, в котором содержится второстепенная пояснительно-уточняющая информация. Скажите, каким средством это выражено.
   

6. 
   Максимально сократите абзац 3 за счет второстепенной информации.
   

2. 
   Die ersten Anwendungsversuche bei Informationsprozessen liegen schon etwa 100 Jahre mit der Telegraphentechnik zurück. Entscheidende Fortschritte ermöglichten die Hochvakuumelektronenröhren. Sie hatten aber viele Nachteile. Ihre geringe Zuverlässigkeit (Lebensdauer), ihr hoher Preis, die Baugröße und der hohe Energiebedarf waren eine Schranke fürihre weitere Entwicklung. Damit war die mit Röhren erzielbare Systemgröße der Elektronik, ihre funktionelle Komplexität auf für heutige Begriffe sehr geringe Dimensionen beschränkt. Viele Anwendungsbereiche mit komplexeren Informationsprozessen waren noch nicht erreichbar. Die Ablösung der Röhren als bestimmende Bauelemente durch Transistoren brachte schnell erhebliche Verbesserungen. Sie lagen vor allem in einer entscheidenden Senkung des Energiebedarfs und der damit verbundenen Senkung von Größe und Gewicht sowie in einer wesentlichen Erhöhung der Lebensdauer. Wenn man die Zuverlässigkeit berücksichtigt, dann ergibt sich, daß die Lebensdauer der bestimmenden aktiven Bauelemente auf die Werte der anderen Komponenten der Schaltungen angestiegen war.
   
3. 
   Es erfolgte die Ablösung der diskreten Bauelemente, die aus verschiedenen spezialisierten Herstellungslinien kommen und dann zu einer Schaltung montiert und kontaktiert werden, durch integrierte Schaltungen. Gleichzeitig haben sich in komplexeren Systemen konsequent digitale Signale und neue Geräteaufbautechniken (Leiterplatte) durchgesetzt. Auf den Gebieten der IS-Herstellung, der Entwicklung und der Anwendung hatte sich seitdem ein revolutionärer Prozeß vollzogen, der noch Jahre anhalten wird und der unter dem Schlagwort Mikroelektronik die Elektronik zu einem entscheidenden Faktor im Verlauf der wissenschaftlich-technischen Revolution geworden ist.
   

1. 
   Просмотрите текст и определите, о чем говорится в нем (вре­мя -10 мин.).
   
2. 
   Разделите текст на несколько логических частей, озаглавьте каждую из них.
   
3. 
   Найдите место в тексте, где сказано, в каких информационных процессах используется электроэнергия.
   
4. 
   Назовите упоминаемые в тексте недостатки электронных ламп.
   
5. 
   Найдите предложение, где сказано, чем в дальнейшем были заменены электронные лампы.
   

1. 
   Die Mikroelektronik schafft Voraussetzungen dafür, daß die zunehmenden Arbeitsgeschwindigkeiten der Maschinen, Geräte und Anlagen sowie die dabei zu lösenden Meß-, Steuerungs- und Regelungsaufgaben immer effektiver mit elektronischen Mitteln gesteuert werden können. Die breite Anwendung der Mikroelektronik sichert eine hohe Effektivität der gesellschaftlichen Produktion.
   
2. 
   Die Miniaturisierung von Bauelementen, -gruppen und kompletten Schaltungen ist für den wissenschaftlich-technischen Fortschritt erforderlich und wird insbesondere durch die Halbleitertechnik ermöglicht.
   
3. 
   Eine besonders große Rolle spielt heute die Halbleiterblocktechnik (Festkörperschaltkreis), d.h. der Aufbau ganzer Funktionseinheiten aus aktiven (z.B. Transistoren) und passiven (z.B. Dioden)Bauelementen auf einem kleinen Silizium- Halbleiterplättchen (Chip) mit Hilfe der Planar-und Epitaxie-Technik. Unipolarschaltungen lassen sich auch in dünnen monolithischen Siliziumschichten auf Saphir- bzw. Spinelleinkristallen herstellen.
   
4. 
   Die Halbleiterblocktechnik ist heute und voraussichtlich für die nächsten Jahrzehnte die höchste Stufe der Miniaturisierung. Sie führt zu einer außerordentlichen Volumenverringerung der Schaltungen.Beispiels­weise sind etwa 100 000 Bauelemente eines Taschenrechners in einem Halbleiterblock von etwa 25 mm² Grundfläche vereint.
   
5. 
   Die Halbleiterblocktechnik führt zugleich zu einer neuen Qualität der Schaltungen:
   

6. 
   Infolge der hohen Packungsdichte der Bauelemente in einem Festkörperschaltkreis ist die Wärmeabfuhr noch ein Problem, weswegen mit steigendem Miniaturisierungsgrad immer kleinere Ströme und Spannungen benötigt werden.
   
7. 
   Festkörperschaltkreise werden zunehmend in Produktionsanlagen, Anlagen von Raumflugkörpern, medizinischen Geräten und Konsumgütern eingesetzt.
   
8. 
   Dünnfilm- und Dickschichttechniken verwenden polykristalline Substrate und Schichten. Leitbahnen, Widerstände und Kapazitäten werden integriert hergestellt. Aktive Elemente müssen zusätzlich eingesetzt werden (sogenannte Hybridschaltkreise). Unter Umständen ist es sinnvoll, mehrere monolithische IS-Chips in einem Gehäuse direkt oder über Dünnschichtschaltungen zu einem Bauelement (IS) oder Modul zu vereinigen. Ebenso kann es zweckmäßig sein, hochgenaue und hochohmige Widerstände, evtl. Kapazitäten, direkt auf der Deckschicht der monolithischen Chips zu realisieren. Diese Hybridtechniken gewinnen für spezielle Anwendungszwecke (UHF, hohe Spannungen, hohe genaue R- bzw. RC-Netzwerke) neben den reinen monolithischen Techniken zunehmend an Bedeutung.
   

1. 
   Укажите абзац, где говорится о роли полупроводниковой интегральной техники. Скажите, что следует понимать под интегральной техникой.
   
2. 
   Найдите место, где говорится о новых качественных сторонах схем, созданных на основе полупроводниковой интегральной техники.
   
3. 
   Назовите отличительные особенности интегральных схем по сравнению с традиционными.
   
4. 
   Скажите, о какой проблеме упоминается в тексте в связи с высо­кой плотностью размещения элементов на кристалле (укажите абзац).
   
5. 
   Дайте определение гибридной интегральной схемы.
   
6. 
   Найдите абзац, в котором указывается, где находят применение интегральные схемы.
   
7. 
   Составьте 5 — 6 вопросов к тексту.
   

1. 
   Укажите слова с противоположным значением:
   

2. 
   Определите по суффиксу род данных существительных:
   

3. 
   Переведите данные группы слов:
   

4. 
   Образуйте из данных основ сложные прилагательные или наречия:
   

5. 
   Переведите, обращая внимание на различные значения als:
   

1. 
   Als man Ende der fünfziger Jahre die Vorteile der Silizium-Planar-Technik erkannt hatte, stellten sich Wissenschaftler in aller Welt die Frage, ob nicht die ganze elektronische Schaltung, also auch die passiven Bauelementen, in Silizium so vorteilhaft hergestellt werden könnten.
   
2. 
   Widerstände, Kapazitäten in bestimmten Wertebereichen und Dioden lassen sich zusammen mit Transistoren integrieren, also als einheitliches Ganzes in Silizium herstellen: integrierte Schaltungen (IS).
   
3. 
   Da Widerstände und Kapazitäten schon bei kleinen Werten mehr Platz brauchen als die Transistoren, mit denen sie zusammenwirken, lernte man auch bald, Kapazitäten zu vermeiden und Widerständen kleine Werte zu geben bzw. sie durch Transistoren zu ersetzen.
   
4. 
   Gegenüber herkömmlichen Schaltungen haben integrierte Schaltkreise einen wesentlich geringeren Leistungsbedarf, der sowohl für das einzelne Gerät als auch für die gesamte Wirtschaft von erheblicher Bedeutung ist.
   

1. 
   Was versteht man unter einem einheitlichen integrierten Herstellungsprozeß? 2. An welche Schaltelemente werden die Technologien angepaßt? 3. Was stellen die IS-Transistoren dar? 4. Kann man sagen, daß die IS-Komplexität ständig zunimmt? 5. Unter welchen Bedingungen können Preis, Größe und Energiebedarf sinken? 6. Wodurch wird eine neue Gerätegeneration gekennzeichnet? 7. Wie werden spezielle Funktionen realisiert? 8. Wodurch wird die Arbeitsfolge der elektronischen Schaltungen (hardware) bestimmt? 9. Wo erfolgt die Ausführung (die Abarbeitung) des Programms? 10. Was ist universelle Standardlösung der modernen Mikroelektronik?