Halbleiter bei -100°C

Outa'Space schrieb:
> Was machen da die Halbleiter bei
> solchen extrem niedrigen temperaturen?
Interessant sind hier nicht die Halbleiter an sich, sondern das 
Gehäusematerial und die Bonddrähte.

Outa'Space schrieb:
> Ja aber was passiert physisch bei diesen Temperaturen?
http://lmgtfy.com/?q=supraleiter+silizium

Outa'Space schrieb:

> solchen extrem niedrigen temperaturen? Und wie schafft man die
> Elektronik im Weltraum (wo ja schon mal weit unter -100°C anzutreffen
> sind) am leben zu halten?

Ganz einfach: solange die Elektronik im Leerlauf ist, gibt es eine 
Heizung. Läuft die Elektronik, lautet das eigentliche Problem nicht: 
"wie halte ich sie warm" sondern "wie werde ich die Wärme los"

Fazit: Im Weltraum stellt sich nicht die Frage, wie Elektronik bei -100! 
reagiert. Sie wird nie so kalt. Und wenn, dann ist sie in der Zeit 
abgeschaltet und wird zum Betrieb wieder vorgewärmt.

Beitrag "Re: Wiese dürfen halbleiter nicht zu kalt betrieben werden ?"

Outa'Space schrieb:
> Hallo (Fach)-Leute,
>
> ich las gerade etwas über Hochtemperaturfeste (bis +210°C) halbleiter
> von TI. Das irgendwan die internen Stukturen durch die Intrinsikleitung
> anfangen "unkontrolliert" zu leiten, angeregt durch die Wärme ist mir
> bekannt. Aber wie sieht es bei Temperaturen von ca. -100°C aus? Ist ja
> noch weit weg vom absoluten Nullpunkt! Soche Bauteile kann man nirgend
> kaufen (mir ist max -55°C bekannt). Was machen da die Halbleiter bei
> solchen extrem niedrigen temperaturen? Und wie schafft man die
> Elektronik im Weltraum (wo ja schon mal weit unter -100°C anzutreffen
> sind) am leben zu halten?

Wenns Dich wirklich so interessiert, ruf mal bei Kuhne Electronic in 
Berg bei Hof/Bayern an, die bauen Sachen für die ESA, die können Dir 
gewiss weiterhelfen!

bei niedrigen temperaturen kann man (fast) keine ladungsträger mehr 
ionisieren... das problem hat man zB mit SI-carbid schon bei 
raumtemperatur..unter 80° funktionieren die dinger quasi garnicht..

Andi D. schrieb:
> bei niedrigen temperaturen kann man (fast) keine ladungsträger mehr
> ionisieren.

Ionisiert wird da nichts. ;-)  "mobilisieren" wäre wohl der bessere
Ausdruck.

Aber ich stimme den Vorrednern zu, 170 K ist noch nicht so kalt, dass
die Halbleiter an sich versagen (wenngleich es natürlich gut passieren
kann, dass einzelne Teile nicht mehr richtig funktionieren, weil die
geringeren Ströme das Timing aus dem Ruder gleiten lassen), sondern
die größere Herausforderung ist es, dass das schrumpfende Gehäuse
nicht etwa die Bonddrähte abreißt.

Einige ältere PICs fallen relativ früh aus, da die IOs nicht CMOS sind.
Die ATtiny26 liefen bis 20 K (-253 °C)
https://scholar.sun.ac.za/bitstream/handle/10019.1/2345/Van%20Niekerk,%20PC.pdf?sequence=1
(Kapitel 3, S.30 ff, Proposed Control System Configurations)