Mikrosystemtechnik

Mikrosystemtechnik

In der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts haben Mikroelektronik und Siliziumtechnologie eine beispiellose technische Entwicklung durchgemacht und bewirkt. Rechnerchips sind heute selbstverständlicher Bestandteil unseres Lebens. Kommunikation, Verkehr, Medizin usw., alle Bereiche unseres Lebens haben sich durch die elektronische Intelligenz einschneidend verändert. Bei Betrachtung der Systeme scheint jedoch noch viel mehr möglich zu sein. Heutige Elektronikchips sind zwar sehr fein strukturiert, sie beschränken sich jedoch in ihrer Funktion auf elektrische Vorgänge. Die Natur hält dagegen viel mehr Wechselwirkungen und Effekte bereit als das Verschieben von Elektronen. Mechanische Sensoren, chemische Reaktoren, optische Geräte, biochemische Labore könnten doch genauso auf einen Chip integriert werden wie Speicher und Operationsverstärker. Die Ingenieurwissenschaft, die sich dieser Aufgabe stellt, ist die Mikrosystemtechnik.

Vor 30 Jahren entstanden, war die Mikrosystemtechnik bis noch vor 10 Jahren ein reines Forschungsthema. In den Neunzigerjahren hat sich das grundlegend geändert. Mehr und mehr Sensoren auf Basis der Siliziumtechnologie wurden vermarktet. Heute werden Mikrosensoren in Stückzahlen von Hunderttausenden pro Woche hergestellt. Jedes Auto enthält mikrosystemtechnische Komponenten, Handys sind ohne die Mikrobauteile nicht denkbar. Damit hat sich auch die Mikrosystemtechnik gewandelt: Aus einem Forschungsgebiet für Institute und für die Vorentwicklungsabteilungen der Industrie wurde ein bedeutender Wirtschaftszweig. Der Mikrotechnologe ist ein eigenständiger Lehrberuf, viele Hochschulen bieten eigene Studiengänge an.

Im Rahmen dieser Entwicklung wurden natürlich auch Lehrbücher geschrieben, mehrere auch in deutscher Sprache. Das Lehrbuch von Ulrich Mescheder ¿Mikrosystemtechnik¿ nimmt unter diesen einen herausragenden Platz ein. Es bietet zunächst eine gute Zusammenstellung der Technologie, die aber nur einen kleinen Teil des ganzen Volumens darstellt. Dies ist auch sinnvoll, da die Siliziumtechnologie bereits in vielen Lehrbüchern erschöpfend beschrieben ist. Der Fokus liegt auf den Anwendungen, die in den beiden Kapiteln über Sensorik und Aktorik dargestellt werden. Die Beispiele spannen einen Bogen von ¿Klassikern¿ wie dem piezoresistiven Drucksensor, der bereits in Stückzahlen von Millionen hergestellt wird, bis zu aktuellen Forschungsthemen wie der Strukturierung durch poröses Silizium.

Jeder, der Mikrosystemtechnik lehrt, muss sich entscheiden, bei welchem Thema er in die Tiefe gehen will. Ulrich Mescheder hat sich für die optischen Komponenten entschieden, denen er ein eigenes Kapitel widmet. In Anbetracht der immensen Bedeutung, die die Mikrooptik für die Kommunikationstechnik hat, ist dies sicher eine gute Wahl.

Das Buch ist eine gute Einführung für jeden, der sich für das Feld Mikrosystemtechnik interessiert, für Mikrotechnologen und für Studenten mit Mikrosystemtechnik als Nebenfach. Wer Mikrosystemtechnik als Vertiefungsfach seines Hauptstudiums wählt, für den stellt das Buch das solide Fundament dar, auf das sich Wissen in den Anwendungsgebieten wie z. B. Mikrofluidik, chemische Sensorik oder Biotechnologie durch weiterführende Literatur sicher aufbauen lässt.

Prof. Dr. Walter Lang, IMSAS, Universität Bremen

U. Mescheder: Mikrosystemtechnik
Teubner, 2. Aufl. 2004. 335 S., broschiert,
ISBN 3-519-16256-3