CMOS( 互补金属氧化物半导体)

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CMOS

标签:CMOS互补金属氧化物半导体CMOS传感器编辑词条

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互补金属氧化物半导体,电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。它的特点是低功耗。

简介

CMOS 指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺,它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间看,要么PMOS导通,要么NMOS导通,要么都截至,比线性的三极管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。

应用领域

计算机领域

CMOS芯片CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称,其实CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片,是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电,即使系统掉电,信息也不会丢失。CMOS RAM本身只是一块存储器,只有数据保存功能。而对BIOS中各项参数的设定要通过专门的程序。BIOS设置程序一般都被厂商整合在芯片中,在开机时通过特定的按键就可进入BIOS设置程序,方便地对系统进行设置。因此BIOS设置有时也被叫做CMOS设置。

早期的CMOS是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装),共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,P

QFP封装),586以后主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做D ALLDA DS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多,现在的CMOS RAM 一般都有128字节及至256字节的容量。为保持兼容性,各BIOS厂商都将自己的BIOS 中关于CMOS RAM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOS RAM格式一致,而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置,所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换,即使是能互换的,互换后也要对CMOS信息重新设置以确保系统正常运行。

数码相机领域

CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件(常见的有TTL和CMOS),尤其是片幅规格较大的单反数码相机。虽然在用途上与过去CMOS电路主要作为固件或计算工具的用途非常不同,但基本上它仍然是采取CMOS的工艺,只是将纯粹逻辑运算的功能转变成接收外界光线后转化为电能,再透过芯片上的模-数转换器(ADC)将获得的影像讯号转变为数字信号输出。

CCD和CMOS的区别CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。

如图所示,CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。

造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个象素的数据。

由于数据传送方式不同,因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异,这些差异包括:

1. 灵敏度差异:由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。

2. 成本差异:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,

因此可以节省外围芯片的成本;除此之外,由于CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破50%的水平,因此,CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。

CCD和CMOS

3. 分辨率差异:如上所述,CMOS传感器的每个象素都比CCD传感器复杂,其象素尺寸很难达到CCD传感器的水平,因此,当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时,CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。例如,目前市面上CMOS传感器最高可达到210万象素的水平(OmniVision的OV2610,2002年6月推出),其尺寸为1/2英寸,象素尺寸为

4.25μm,但Sony在2002年12月推出了ICX452,其尺寸与OV2610相差不多(1/1.8英寸),但分辨率却能高达513万象素,象素尺寸也只有2.78 mm的水平。

4. 噪声差异:由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声就会增加很多,影响图像品质。

5. 功耗差异:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V;因此,CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加power IC),高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。举例来说,OmniVision近期推出的OV7640(1/4英寸、VGA),在30 fps的速度下运行,功耗仅为40mW;而致力于低功耗CCD传感器的Sanyo公司去年推出了1/7英寸、CIF 等级的产品,其功耗却仍保持在90mW 以上,虽然该公司近期将推出35mW的新产品,但仍与CMOS传感器存在差距,且仍处于样品阶段。

综上所述,CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器,而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过,随着CCD与CMOS 传感器技术的进步,两者的差异有逐渐缩小的态势,例如,CCD传感器一直在功耗上作改进,以应用于移动通信市场(这方面的代表业者为Sanyo);CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足,以应用于更高端的图像产品,我们可以从以下各主要厂商的产品规划来看出一些端倪。

CMOS逻辑电路具有以下优点:

1、允许的电源电压范围宽,方便电源电路的设计

2、逻辑摆幅大,使电路抗干扰能力强

3、静态功耗低

4、隔离栅结构使CMOS器件的输入电阻极大,从而使CMOS期间驱动同类逻辑门的能力比其他系列强得多

发展历史

1963年,仙童半导体(Fairchild Semiconductor)的Frank Wanlass发明了CM OS电路。到了1968年,美国无线电公司(RCA)一个由亚伯·梅德温(Albert Medwin)领导[1]的研究团队成功研发出第一个CMOS集成电路(Integrated Circuit)。早期的C MOS元件虽然功率消耗比常见的晶体管-晶体管逻辑电路(Transistor-to-Transistor Lo gic, TTL)要来得低,但是因为操作速度较慢的缘故,所以大多数应用CMOS的场合都和降低功耗、延长电池使用时间有关,例如电子表。不过经过长期的研究与改良,今日的CM OS元件无论在使用的面积、操作的速度、耗损的功率,以及制造的成本上都比另外一种主流的半导体制程BJT(Bipolar Junction Transistor,双载子晶体管)要有优势,很多在BJT无法实现或是实作成本太高的设计,利用CMOS皆可顺利的完成。

早期分离式CMOS逻辑元件只有“4000系列”一种(RCA 'COS/MOS'制程),到了后来的“7400系列”时,很多逻辑芯片已经可以利用CMOS、NMOS,甚至是BiCMOS(双载子互补式金氧半)制程实现。

早期的CMOS元件和主要的竞争对手BJT相比,很容易受到静电放电(ElectroStati c Discharge, ESD)的破坏。而新一代的CMOS芯片多半在输出入接脚(I/O pin)和电源及接地端具备ESD保护电路,以避免内部电路元件的闸极或是元件中的PN接面(PN -Junction)被ESD引起的大量电流烧毁。不过大多数芯片制造商仍然会特别警告使用者尽量使用防静电的措施来避免超过ESD保护电路能处理的能量破坏半导体元件,例如安装内存模组到个人电脑上时,通常会建议使用者配戴防静电手环之类的设备。

此外,早期的CMOS逻辑元件(如4000系列)的操作范围可由3伏特至18伏特的直流电压,所以CMOS元件的闸极使用铝做为材料。而多年来大多数使用CMOS制造的逻辑芯片也多半在TTL标准规格的5伏特底下操作,直到1990年后,有越来越多低功耗的需求与讯号规格出现,取代了虽然有着较简单的讯号接口、但是功耗与速度跟不上时代需求的TTL。此外,随着MOSFET元件的尺寸越做越小,闸极氧化层的厚度越来越薄,所能承受的闸极电压也越来越低,有些最新的CMOS制程甚至已经出现低于1伏特的操作电压。这些改变不但让CMOS芯片更进一步降低功率消耗,也让元件的性能越来越好。

近代的CMOS闸极多半使用多晶硅制作。和金属闸极比起来,多晶硅的优点在于对温度的忍受范围较大,使得制造过程中,离子布值(ion implantation)后的退火(anneal)制程能更加成功。此外,更可以让在定义闸极区域时使用自我校准(self-align)的方式,这能让闸极的面积缩小,进一步降低杂散电容(stray capacitance)。2004年后,又有一些新的研究开始使用金属闸极,不过大部分的制程还是以多晶硅闸极为主。关于闸极结构

的改良,还有很多研究集中在使用不同的闸极氧化层材料来取代二氧化硅,例如使用高介电系数介电材料(high-K dielectric),目的在于降低闸极漏电流(leakage current)。

半导体一些术语的中英文对照

离子注入机 ion implanter LSS理论 Lindhand Scharff and Schiott theory 又称“林汉德-斯卡夫-斯高特理论”。 沟道效应 channeling effect 射程分布 range distribution 深度分布 depth distribution 投影射程 projected range 阻止距离 stopping distance 阻止本领 stopping power 标准阻止截面 standard stopping cross section 退火 annealing 激活能 activation energy 等温退火 isothermal annealing 激光退火 laser annealing 应力感生缺陷 stress-induced defect 择优取向 preferred orientation

制版工艺 mask-making technology 图形畸变 pattern distortion 初缩 first minification 精缩 final minification 母版 master mask 铬版 chromium plate 干版 dry plate 乳胶版 emulsion plate 透明版 see-through plate 高分辨率版 high resolution plate, HRP 超微粒干版 plate for ultra-microminiaturization 掩模 mask 掩模对准 mask alignment 对准精度 alignment precision 光刻胶 photoresist 又称“光致抗蚀剂”。 负性光刻胶 negative photoresist

半导体术语

Abrupt junction 突变结Accelerated testing 加速实验Acceptor 受主 Acceptor atom 受主原子Accumulation 积累、堆积Accumulating contact 积累接触Accumulation region 积累区Accumulation layer 积累层 Active region 有源区 Active component 有源元 Active device 有源器件 Activation 激活 Activation energy 激活能 Active region 有源(放大)区Admittance 导纳 Allowed band 允带 Alloy-junction device 合金结器件Aluminum(Aluminium) 铝Aluminum –oxide 铝氧化物Aluminum passivation 铝钝化Ambipolar 双极的 Ambient temperature 环境温度

Amorphous 无定形的,非晶体的 Amplifier 功放扩音器放大器 Analogue(Analog) comparator 模拟比较器Angstrom 埃Anneal 退火 Anisotropic 各向异性的 Anode 阳极 Arsenic (AS) 砷 Auger 俄歇 Auger process 俄歇过程 Avalanche 雪崩 Avalanche breakdown 雪崩击穿 Avalanche excitation雪崩激发 B Background carrier 本底载流子 Background doping 本底掺杂 Backward 反向 Backward bias 反向偏置 Ballasting resistor 整流电阻 Ball bond 球形键合 Band 能带 Band gap 能带间隙 Barrier 势垒

CMOS( 互补金属氧化物半导体)

CMOS 标签:CMOS互补金属氧化物半导体CMOS传感器编辑词条 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互补金属氧化物半导体,电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。它的特点是低功耗。 简介 CMOS 指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺,它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间看,要么PMOS导通,要么NMOS导通,要么都截至,比线性的三极管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。 应用领域 计算机领域 CMOS芯片CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称,其实CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片,是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电,即使系统掉电,信息也不会丢失。CMOS RAM本身只是一块存储器,只有数据保存功能。而对BIOS中各项参数的设定要通过专门的程序。BIOS设置程序一般都被厂商整合在芯片中,在开机时通过特定的按键就可进入BIOS设置程序,方便地对系统进行设置。因此BIOS设置有时也被叫做CMOS设置。 早期的CMOS是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装),共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,P

QFP封装),586以后主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做D ALLDA DS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多,现在的CMOS RAM 一般都有128字节及至256字节的容量。为保持兼容性,各BIOS厂商都将自己的BIOS 中关于CMOS RAM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOS RAM格式一致,而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置,所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换,即使是能互换的,互换后也要对CMOS信息重新设置以确保系统正常运行。 数码相机领域 CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光元件(常见的有TTL和CMOS),尤其是片幅规格较大的单反数码相机。虽然在用途上与过去CMOS电路主要作为固件或计算工具的用途非常不同,但基本上它仍然是采取CMOS的工艺,只是将纯粹逻辑运算的功能转变成接收外界光线后转化为电能,再透过芯片上的模-数转换器(ADC)将获得的影像讯号转变为数字信号输出。 CCD和CMOS的区别CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。 如图所示,CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。 造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个象素的数据。 由于数据传送方式不同,因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异,这些差异包括: 1. 灵敏度差异:由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。 2. 成本差异:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,

甲乙类互补对称功率放大电路

。 甲乙类互补对称功率放大电路 1 甲乙类互补对称功率放大电路 乙类放大电路的失真: 前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路(图1),实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化,由于没有直流偏置,管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值(即门坎电压,NPN硅管约为0.6V,PNP锗管约为0.2V)时才有显著变化。当输入信号vi低于这个数值时,T1和T2都截止,i和i基本为零,负载RL上无电流通过,出现c2c1一段死区,如图1所 示。这种现象称为交越失真。 图1 交越失真的产生原因 2 甲乙类双电源互补对称电路 一、电路的结构与原理 利用图2所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。 图2

由图可见,T3组成前置放大级(注意,图中未画出T3的偏置电路),T1和T2组成互补输出级。静态时,在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压,使之处于微导通状态。由于电路对称,静态时i= i,I= 0, v =0。有信号时,由于电路工作在甲乙类,oLC2C1即使v很小(D1和D2的交流电阻也小),基本上可线性地进行放大。i上述偏置方法的缺点是,其偏置电压不易调整,改进方法可采用V扩展电路。BE二、VBE扩展电路 精选资料,欢迎下载 。 3 图扩展电V利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路,其偏置电压不易调整,常采用BE所示。路来解决,如图3 的电流,则由图可求出、R2的基极电流远小于流过在图3中,流入T4R1 /R+R)V=V(R22CE41BE4R2、,只要适当调节R1V基本为一固定值(硅管约为0.6~0.7V)因此,利用T4管的BE4 T2的偏压值。这种方法,在集成电路中经常用到。T1的比值,就可改变、 3 单电源互补对称电 路 4 图一、电路结构与原理组成和T1T3组成前置放大级,T2是采用一个电源的互补对称原理电路,图中的图4、I 、R2有适当的数值,就可使互补对称电路输出级。在输入信号vi =0时,一般只要R1C3。=V/2 =VT1提供一个合适的偏置,从而使K点电位V达到所需大小,给V和VT2和CCB2KCB1

半导体常用缩写

半导体常用缩写词汇汇总 EPI 外延 PM 设备维护与保养 PCW 工艺冷却水 PMC 生产计划与物料控制 PLC 可编程序控制控制器 H2 氢气 Sb 锑 N2 氮气 As 砷 SiHCl3 (TCS)三氯氢硅 B 硼 PH3 磷烷 CMOS 互补金属氧化物半导体 HCl 氯化氢 CMP 化学机械抛光 Hg 汞(水银) ESD静电释放 HNO3 硝酸 H2O2双氧水 HF 氢氟酸 MOS 金属氧化物半导体 SPC 统计过程控制 PCM 工艺控制监测 MRB 异常评审委员会 PCN 工艺变更通知单 CAB 变更评审委员会 ECN 工程变更通知单 OCAP 失效控制计划。指制程过程中失控时所应采取的对应措施。是一种受控文件,包含造成异常的因素等 PSG 磷硅玻璃 TF 薄膜 PVD物理气相淀积 PHO 光刻 PCB 印刷电路板 DIF 扩散 RF 射频 II 注入 UV紫外线 CVD 化学气相淀积 VPE气相外延 SPV 扩散长度 Bubbler 鼓泡器 CD 关键尺寸 EMO 设备紧急按钮 CD-SEM 线宽扫描电镜 ScrubbLer 尾气处理器 ETCH 刻蚀(腐蚀) Coat 包硅 H2-BAKE 氢气烘烤 SRP 外延层纵向电阻率分布 1号液:(NH4OH:H2O2:H2O) NH4OH : H2O2 : H2O=1 : 2 : 7, 2号液:(HCl:H2O2:H2O) HCl : H2O2 : H2O=1 : 2 : 5 3号液(Caros清洗液):(H2SO4:H2O2) H2SO4 : H2O2=3 : 1, 4#号液:H2O:HF=10:1 CV:电容-电压测试 BOE混酸:氟化铵氢氟酸混合腐蚀液液 CZ:切克劳斯基直拉法 Wafer:抛光片 FZ:区熔方法 THK:膜厚 Rs:电阻 TTV:总厚度偏差 TIR:平整度 STIR:局部平整度 LTO:背封 BOW:弯曲度 CHIP:崩边 SLIP:滑移线 MARK:痕迹 WARP:翘曲度 CRACK:裂纹 SPOT: 斑点 HAZE:发雾 CROWN:皇冠,边缘突起物

高级定时器产生互补带死区的PWM

高级定时器产生互补带死区的PWM 高级控制定时器(TIM1和TIM8)能够输出两路互补信号,并且能够管理输出的瞬时关断和接通。这段时间通常被称为死区,用户应该根据连接的输出器件和它们的特性(电平转换的延时、电源开关的延时等)来调整死区时间。 配置TIMx_CCER寄存器中的CCxP和CCxNP位,可以为每一个输出独立地选择极性(主输出OCx或互补输出OCxN)。互补信号OCx和OCxN通过下列控制位的组合进行控制:TIMx_CCER寄存器的CCxE和CCxNE位,TIMx_BDTR 和TIMx_CR2寄存器中的MOE、OISx、OISxN、OSSI和OSSR位,详见表75带刹车功能的互补输出通道OCx和OCxN的控制位。 特别的是,在转换到IDLE状态时(MOE下降到0)死区被激活。同时设置CCxE 和CCxNE位将插入死区,如果存在刹车电路,则还要设置MOE位。每一个通道都有一个10位的死区发生器。 参考信号OCxREF可以产生2路输出OCx和OCxN。如果OCx和OCxN为高有效:●OCx输出信号与参考信号相同,只是它的上升沿相对于参考信号的上升沿有一个延迟。●OCxN输出信号与参考信号相反,只是它的上升沿相对于参考信号的下降沿有一个延迟。如果延迟大于当前有效的输出宽度(OCx或者OCxN),则不会产生相应的脉冲。 下列几张图显示了死区发生器的输出信号和当前参考信号OCxREF之间的关系。(假设CCxP=0、CCxNP=0、MOE=1、CCxE=1并且CCxNE=1)。每一个通道的死区延时都是相同的,是由TIMx_BDTR寄存器中的DTG位编程配置。详见13.4.18 节TIM1和TIM8刹车和死区寄存器(TIMx_BDTR)中的延时计算。

半导体微电子专业词汇中英文对照

Accelerated testing 加速实验Acceptor 受主 Acceptor atom 受主原子Accumulation 积累、堆积Accumulating contact 积累接触Accumulation region 积累区Accumulation layer 积累层Acoustic Surface Wave 声表面波Active region 有源区 Active component 有源元Active device 有源器件Activation 激活 Activation energy 激活能Active region 有源(放大)区A/D conversion 模拟-数字转换Adhesives 粘接剂 Admittance 导纳 Aging 老化 Airborne 空载 Allowed band 允带 allowance 容限,公差 Alloy-junction device合金结器件

Aluminum(Aluminum) 铝 Aluminum – oxide 铝氧化物 Aluminum Nitride 氮化铝 Aluminum passivation铝钝化Ambipolar 双极的 Ambient temperature 环境温度 A M light 振幅调制光,调幅光amplitude limiter 限幅器 Amorphous 无定形的,非晶体的Amplifier 功放放大器 Analogue(Analog) comparator 模拟比较器Angstrom 埃 Anneal 退火 Anisotropic 各向异性的 Anode 阳极 Antenna 天线 Aperture 孔径 Arsenide (As) 砷 Array 阵列 Atomic 原子的 Atom Clock 原子钟 Attenuation 衰减

半导体工艺中的英语词汇

A Abrupt junction 突变结Accelerated testing 加速实验 Acceptor 受主Acceptor atom 受主原子 Accumulation 积累、堆积Accumulating contact 积累接触Accumulation region 积累区Accumulation layer 积累层 Active region 有源区Active component 有源元 Active device 有源器件Activation 激活 Activation energy 激活能Active region 有源(放大)区 Admittance 导纳Allowed band 允带 Alloy-junction device合金结器件Aluminum(Aluminium)铝 Aluminum - oxide 铝氧化物Aluminum passivation 铝钝化 Ambipolar 双极的Ambient temperature 环境温度 Amorphous 无定形的,非晶体的Amplifier 功放扩音器放大器 Analogue(Analog)comparator 模拟比较器Angstrom 埃 Anneal 退火Anisotropic 各向异性的 Anode 阳极Arsenic (AS)砷 Auger 俄歇Auger process 俄歇过程 Avalanche 雪崩Avalanche breakdown 雪崩击穿 Avalanche excitation雪崩激发 B Background carrier 本底载流子Background doping 本底掺杂 Backward 反向Backward bias 反向偏置 Ballasting resistor 整流电阻Ball bond 球形键合 Band 能带Band gap 能带间隙 Barrier 势垒Barrier layer 势垒层 Barrier width 势垒宽度Base 基极 Base contact 基区接触Base stretching 基区扩展效应 Base transit time 基区渡越时间Base transport efficiency基区输运系数Base-width modulation基区宽度调制Basis vector 基矢 Bias 偏置Bilateral switch 双向开关 Binary code 二进制代码Binary compound semiconductor 二元化合物半导体Bipolar 双极性的Bipolar Junction Transistor (BJT)双极晶体管 Bloch 布洛赫Blocking band 阻挡能带 Blocking contact 阻挡接触Body - centered 体心立方 Body-centred cubic structure 体立心结构Boltzmann 波尔兹曼 Bond 键、键合Bonding electron 价电子 Bonding pad 键合点Bootstrap circuit 自举电路 Bootstrapped emitter follower 自举射极跟随器Boron 硼 Borosilicate glass 硼硅玻璃Boundary condition 边界条件 Bound electron 束缚电子Breadboard 模拟板、实验板

消除互补输出级交越失真方法的研究

MULTISIM——消除互补输出级交越失真方法的研究 一、题目 互补输出级交越失真方法的研究。 二、仿真电路 基本互补电路和消除交越失真互补输出级如图(1)所示。晶体管采用NPN 型晶体管2N3904和PNP型晶体管2N3906。二极管采用1N4009。 在实际的实验中,几乎不可能得到具有较为理想对称性的PNP型和NPN型管,但是在MULTISM中却可以做到。因此,我们可以看到只受晶体管输入特性影响(不受其它因素影响)所产生的失真和消除这种失真的方法。 三、仿真内容 (1)利用直流电压表测量两个电路中晶体管基极和发射极电位,得到静态工作点,如图(1)所示。各电压表所测量的电压如图中所标注。 (2)用示波器分别观察两个电路输入信号波形和输出信号波形,并测试输出电压的幅值。如图(2)所示。Channel A 为输入电压波形,Channel B 为输出电压波形。

图(1)

图(2) 四、仿真结果 仿真结果如表1,2所示。 表1 直流电压表1读数直流电压表2读数输入信号V1 峰值/V 输出信号峰值/V 0 149.61 2 1.331 表2 直流电压表3读数直流电压 表4读数 直流电压 表5读数 输入信号 V2峰值/V 基极动态 电位/V 基极动态 电位/V 输出信号 峰值/V 721.256 -721.324 14.709 2 1.406 1.406 1.997 五、结论 1、对基本互补电路的测试可得到如下结论: (1)静态时晶体管基极和发射极的直流电压均为0,静态功耗小。 (2)由于输入电压小于b-e间的开启电压时两只晶体管均截止,输出信号波形明显产生了交越失真,且输出电压峰值小于输入电压峰值。 2、对消除交越失真的互补输出级的测试可得到如下结论:

半导体实用英日汉总结

半导体实用英语词汇 半导体实用英语词汇 1. acceptance testing (WAT: wafer acceptance testing-晶圆验收测试)ウェーハの受け入れテスト 2. acceptor: 受主,接受器(无线)如B,掺入Si中需要接受电子アクセプター;受容体 3. ACCESS(アクセス):一个EDA(Engineering Data Analysis-工程数据分析-エンジニアリングデータ解析)系统 4. Acid:酸(さん) 5. Active device(アクティブデバイス):有源器件(Active:积极,主动),如MOS FET (非线性,可以对信号放大) 6. Align mark(key):对位标记合わせマーク 7. Alloy:合金(ごうきん) 8. Aluminum:铝(アルミニウム) 9. Ammonia:氨水(アンモニア) 10. Ammonium fluoride:NH4F(氟化铵)弗化アンモニウム 11. Ammonium hydroxide:NH4OH(氢氧化铵)水酸化アンモニウム 12. Amorphous silicon(アモルファスシリコン):α-Si,非晶硅(不是多晶硅) 13. Analog(アナログ):模拟的 14. Angstrom(オングストローム):A(1E-10m)埃 15. Anisotropic(異方性):各向异性(如POLY ETCH) 16. AQL(Acceptance Quality Level):接受质量标准,在一定采样下,可以95%置信度通过质量标准(不同于可靠性,可靠性要求一定时间后的失效率)受け入れ品質のレベル 17. ARC(Antireflective coating反射防止膜):抗反射层(用于METAL(金属)等层的光刻) 18. Antimony(Sb)锑アンチモン 19. Argon(Ar)氩アルゴン 20. Arsenic(As)砷砒素(ひそ) 21. Arsenic trioxide(As2O3)三氧化二砷(三酸化砒素) 22. Arsine(AsH3)砷化氢アルシン 23. Asher:去胶机アッシャー 24. Aspect ratio(アスペクト比)n:形貌比(ETCH中的深度、宽度比) 25. Auto doping(オートドーピング):自搀杂(外延时SUB的浓度高,导致有杂质蒸发到环境中后,又回掺到外延层) 26. Back end(バックエンド):后段(CONTACT(接触)以后、PCM测试前) 27. Baseline(ベースライン):标准流程

常用半导体中英对照表(可编辑修改word版)

常用半导体中英对照表 离子注入机 ion implanter LSS 理论Lindhand Scharff and Schiott theory,又称“林汉德-斯卡夫-斯高特理论”。 沟道效应 channeling effect 射程分布 range distribution 深度分布 depth distribution 投影射程 projected range 阻止距离 stopping distance 阻止本领 stopping power 标准阻止截面 standard stopping cross section 退火 annealing 激活能 activation energy 等温退火 isothermal annealing 激光退火 laser annealing 应力感生缺陷 stress-induced defect 择优取向 preferred orientation 制版工艺 mask-making technology 图形畸变 pattern distortion 初缩 first minification 精缩 final minification 母版 master mask 铬版 chromium plate 干版 dry plate 乳胶版 emulsion plate 透明版 see-through plate 高分辨率版 high resolution plate, HRP 超微粒干版plate for ultra- microminiaturization 掩模 mask 掩模对准 mask alignment 对准精度 alignment precision 光刻胶 photoresist,又称“光致抗蚀剂”。 负性光刻胶 negative photoresist 正性光刻胶 positive photoresist 无机光刻胶 inorganic resist 多层光刻胶 multilevel resist 电子束光刻胶 electron beam resist X 射线光刻胶 X-ray resist 刷洗 scrubbing 甩胶 spinning 涂胶 photoresist coating 后烘 postbaking 光刻 photolithography X 射线光刻 X-ray lithography 电子束光刻 electron beam lithography 离子束光刻 ion beam lithography 深紫外光刻deep-UV lithography 光刻机 mask aligner 投影光刻机 projection mask aligner 曝光 exposure 接触式曝光法 contact exposure method 接近式曝光法 proximity exposure method 光学投影曝光法optical projection exposure method 电子束曝光系统electron beam exposure system 分步重复系统 step-and-repeat system 显影 development 线宽 linewidth 去胶 stripping of photoresist 氧化去胶removing of photoresist by oxidation 等离子[体]去胶 removing of photoresist by plasma 刻蚀 etching 干法刻蚀 dry etching 反应离子刻蚀 reactive ion etching, RIE 各向同性刻蚀 isotropic etching 各向异性刻蚀 anisotropic etching 反应溅射刻蚀 reactive sputter etching 离子铣 ion beam milling,又称“离子磨削”。 等离子[体]刻蚀 plasma etching 钻蚀 undercutting

半导体工艺词汇

半导体工艺词汇 Scrubb 【化学】(使)(气体)净化;(从气体中)分离出,提出。Regulator 校准者;【机械工程】调整器,校准器,调节器;【无线电】稳定器;【化学】调节剂;【代】调节基因;(钟表的)整时器;标准钟 Purge 变清净。 A Abrupt junction 突变结 Accelerated testing 加速实验 Acceptor 受主 Acceptor atom 受主原子 Accumulation 积累、堆积 Accumulating contact 积累接触 Accumulation region 积累区 Accumulation layer 积累层 Active region 有源区 Active component 有源元 Active device 有源器件 Activation 激活 Activation energy 激活能 Active region 有源(放大)区 Admittance 导纳 Allowed band 允带 Alloy-junction device合金结器件 Aluminum(Aluminium) 铝 Aluminum – oxide 铝氧化物 Aluminum passivation 铝钝化 Ambipolar 双极的 Ambient temperature 环境温度 Amorphous 无定形的,非晶体的 Amplifier 功放扩音器放大器 Analogue(Analog) comparator 模拟比较器 Angstrom 埃 Anneal 退火 Anisotropic 各向异性的

Anode 阳极 Arsenic (AS) 砷 Auger 间歇 Auger process 间歇过程 Avalanche 雪崩 Avalanche breakdown 雪崩击穿 Avalanche excitation雪崩激发 B Background carrier 本底载流子 Background doping 本底掺杂 Backward 反向 Backward bias 反向偏置 Ballasting resistor 整流电阻 Ball bond 球形键合 Band 能带 Band gap 能带间隙 Barrier 势垒 Barrier layer 势垒层 Barrier width 势垒宽度 Base 基极 Base contact 基区接触 Base stretching 基区扩展效应 Base transit time 基区渡越时间 Base transport efficiency基区输运系数 Base-width modulation基区宽度调制 Basis vector 基矢 Bias 偏置 Bilateral switch 双向开关 Binary code 二进制代码 Binary compound semiconductor 二元化合物半导体Bipolar 双极性的 Bipolar Junction Transistor (BJT)双极晶体管 Bloch 布洛赫 Blocking band 阻挡能带 Blocking contact 阻挡接触 Body - centered 体心立方

甲乙类互补对称功率放大电路

甲乙类互补对称功率放大电路 甲乙类互补对称功率放大电路 乙类放大电路的失真: 前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路(图1),实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化,由于没有直流偏置,管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值(即门坎电压,NPN 硅管约为0.6V,PNP锗管约为0.2V)时才有显著变化。当输入信号vi 低于这个数值时,T1和T2都截止,ic1和ic2基本为零,负载RL上无电流通过,出现一段死区,如图1所示。这种现象称为交越失真。 5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路 一、电路的结构与原理 利用图1所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。 由图可见,T3组成前置放大级(注意,图中未画出T3的偏置电路),T1和T2组成互补输出级。静态时,在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压,使之处于微导通状态。由于电路对称,静态时iC1= iC2 ,iL= 0, vo =0。有信号时,由于电路工作在甲

乙类,即使vi很小(D1和D2的交流电阻也小),基本上可线性地进行放大。 上述偏置方法的缺点是,其偏置电压不易调整,改进方法可采用VBE扩展电路。 二、VBE扩展电路 利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路,其偏置电压不易调整,常采用VBE扩展电路来解决,如图1所示。 在图1中,流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流,则由图可求出 VCE4=VBE4(R1+R2)/R2 因此,利用T4管的VBE4基本为一固定值(硅管约为 0.6~0.7V),只要适当调节R1、R2的比值,就可改变T1、T2的偏压值。这种方法,在集成电路中经常用到。 5.3.2 单电源互补对称电路

半导体一些术语的中英文对照

半导体一些术语的中英文对照 离子注入机ion implanter LSS理论Lindhand Scharff and Schiott theory 又称“林汉德-斯卡夫-斯高特理论”。 沟道效应channeling effect 射程分布range distribution 深度分布depth distribution 投影射程projected range 阻止距离stopping distance 阻止本领stopping power 标准阻止截面standard stopping cross section 退火annealing 激活能activation energy 等温退火isothermal annealing 激光退火laser annealing 应力感生缺陷stress-induced defect 择优取向preferred orientation 制版工艺mask-making technology 图形畸变pattern distortion 初缩first minification 精缩final minification 母版master mask 铬版chromium plate 干版dry plate 乳胶版emulsion plate 透明版see-through plate 高分辨率版high resolution plate, HRP 超微粒干版plate for ultra-microminiaturization 掩模mask 掩模对准mask alignment 对准精度alignment precision 光刻胶photoresist 又称“光致抗蚀剂”。 负性光刻胶negative photoresist 正性光刻胶positive photoresist 无机光刻胶inorganic resist 多层光刻胶multilevel resist 电子束光刻胶electron beam resist X射线光刻胶X-ray resist 刷洗scrubbing 甩胶spinning 涂胶photoresist coating 后烘postbaking 光刻photolithography X射线光刻X-ray lithography 电子束光刻electron beam lithography

[教材]消除互补输出级交越失真方法的研究

[教材]消除互补输出级交越失真方法的研究MULTISI 消除互补输出级交越失真方法的研究 一、题目 互补输出级交越失真方法的研究。 二、仿真电路 基本互补电路和消除交越失真互补输出级如图(1)所示。晶体管采用NPN型晶 体管2N3904和PNP型晶体管2N3906二极管采用1N4009 在实际的实验中,几乎不可能得到具有较为理想对称性的PNP型和NPN型管,但是在MULTISM中却可以做到。因此,我们可以看到只受晶体管输入特性影响(不 受其它因素影响)所产生的失真和消除这种失真的方法。 三、仿真内容 ⑴利用直流电压表测量两个电路中晶体管基极和发射极电位,得到静态工作点,如图(1)所示。各电压表所测量的电压如图中所标注。 (2)用示波器分别观察两个电路输入信号波形和输出信号波形,并测试输出电 压的幅值。如图⑵所示。Channel A为输入电压波形,Channel B为输出电压波 形。 VCC 02 zrtasm VEE -1SV KMWS ftl t.OkQ

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OCL、OTL、BTL与互补输出(转)

OCL 、OTL 、BTL 与互补输出(转) (2009-09-30 14:03:27) 转载▼ 标签: 输出 杂谈 分类: 技术类 在gemfield 的上一文章中,差分放大电路作为直接耦合放大基本输入电路的地位被确立下来了。那么,在这篇文章中,关于输出级的介绍就显得迫不及待了。输出电路或者输出级的作用是不容置疑的。我们对输出级的要求向来都是一致的,那就是:输出电阻低和最大不失真输出电压尽可能大。在输出级这一块内容中,共集放大电路可能是输出电阻最小的一种电路了。但它的缺陷却是无法弥补的(带负载后静态工作点会变化,且输出不失真电压也将减小),因此,作为具备另共集无法比拟的OCL 电路就应运而生了。 OCL (output capacitorless )的英文本意是说没有电容的输出级(这样可以使输出在低频时变得平滑),你一定认为这个称谓怪怪的,那是因为OCL 不是最早的职业输出级电路而是最终的。OTL (OCL 从它发展而来)电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。OTL 在后面谈论。之所以说OCL 是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的(集成电路中最容易制造的类型)。 OCL 电路的基本形式如下图所示: 它的最重要的特点是双电源,注意电源在集成电路中可不是什么难题。正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。Ui 作为输出信号,在正的时候T1管发生作用;在负的时候T2管发生作用。于是能产生一个连续的输出,信号如右图所示。但是,当信号的电压在-0.6V 到0.6V 之间(以硅管为例),T1和T2管的导通就成了问题了,这种状况会造成信号输出的交越失真。面对这个问题,我们只能设置合适的静态工作点,目的就是,在没有Ui 时,T1和T2就已经微导通了,那么这个时候来一点点Ui 就可以自由的让T1或T2导通。这是个很有逻辑的想法。见下面的电路:

互补输出级交越失真消除的研究电工电子仿真实践报告

东北石油大学 电工电子仿真实践课程设计 2014年7月4日

电工电子仿真实践课程设计任务书 课程电工电子仿真实践课程设计 题目互补输出级交越失真消除方法的研究 专业电气工程及其自动化姓名张豹学号120603140309 主要内容: 根据仿真软件Multisim8的主要功能特点,利用其先进的高频仿真功能对互补输出级交越失真消除方法进行的仿真研究。 基本要求: 对于电压放大电路的输出级,一般有两个基本要求:一是输出电阻低,二是最大不失真输出电压尽可能大。分析所学过的各种基本放大电路,共集放大电路满足前一要求,但它带上负载后静态工作点会产生变化,且输出不失真电压也将减小。在仿真软件Multisim8中,可以应用较为理想对称特性的NPN和PNP型管。主要技术指标如下: 1、工作中心频率 06.5 f MHz ; 2、负载电阻R=1.0KΩ; 3、V CC=+15V; 4、V EE=-15V。 主要参考资料: [1] 刘伟,李思强.Multisim8电工电子仿真实践[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,2007. [2]刘骋.《高频电子线路》[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003. [3]何中庸.《高频电路设计与制作》[M].科学出版社,2002. [4]谢沅清.《模拟电子线路》[M].成都电子科大出版社,2001. [5]张肃文.《高频电子线路》[M].北京:高等教育出版社,2007. 完成期限2014.6.30——2014.7.4 指导教师刘小斌李宏玉 专业负责人陶国彬 2014年7 月4日

目录 1设计 (1) 2 方案选择与电路原理图的设计 (1) 3 元件选取与电路图的绘制 (1) 3.1 元件选取 (1) 3.2 电路图的绘制 (1) 4 虚拟仪器设置与仿真分析计算 (3) 4.1虚拟仪器设置 (3) 4.2仿真分析计算 (3) 5 仿真结果 (4) 6 修改电路参数的仿真计算 (4) 7 总结 (5) 参考文献 (6)

光电子技术复习题

重庆大学试卷教务处07版第1 页共1 页 一、填空(共30分) 1.固体摄像器件主要有三大类:电荷耦合器件(CCD),互补金属氧化物半 导体图像传感器(CMOS),电荷注入器件(CID),电荷耦合器件(CCD) 与其他器件相比,最突出的特点是以电荷为信号。CCD的工作过程就是 电荷的________、________、________和________的过程。构成CCD的 基本单元是________,它能够存储电荷。CCD器件的积分时间越长,它 的灵敏度越______(高、低)。CCD的噪声可归纳为3类:________、 ________、________。 2.光束调制按其调制的性质可分为、、、 。要实现脉冲编码调制,必须进行三个过程:、 、。 3.光电二极管工作时,负载电阻上的光电流与、、 、有关。 4.声波在声光晶体中传播会引起晶体中的质点按声波规律在平衡位置振 动,按照声波频率的高低以及声波和光波作用的长度不同,声光相互作 用可以分为两种类型。 5.根据调制器与激光器的关系,光束的调制方法可以分为内调制和外调制 两种。内调制是指。 6.在电光调制器中,为了得到线性调制,在调制器中插入一个λ/4波片, 波片的轴向取向为时最好。 7.若光电探测器的电流灵敏度R i =100μA/μW,噪声电流i n =0.01μA,则噪声 等效功率NEP=_______________________。 8.人体的温度以36.5°C计算,如把人体看作黑体,人体辐射峰值所对应 的波长为。 二、计算(共20分) 9.考虑熔融石英中的声光布拉格衍射,若取λ =0.6328μm,n=1.46, v s =5.97?103m/s,f s =100MHz,计算布拉格角θ B 。 10.一台氦氖激光器发出波长为0.6328μm的激光束,其功率为3mW,光束平 面发散角为0.02mrad,放电毛细管直径为1mm。试求: (1) 若光视效率V=0.235,此光束的辐射通量Φ eλ 、光通量Φ vλ 、发光强 度I vλ 、光出射度M vλ 各为多少? (2) 若将其投射到10m远处的屏幕上,屏幕的光照度为多少? 三、简答(共30分) 11.刚粉刷完的房间从远处看,窗口总显得特别黑暗,这是为什么? 12.何为大气湍流效应,大气湍流对光束的传播产生哪些影响? 13.利用纵向电光效应和横向电光效应均可实现电光强度调制,纵向电光调 制和横向电光调制各有什么优缺点? 14.比较光子探测器和光热探测器在作用机理、性能及应用特点等方面的差 异。 四、作图并说明(共20分) 15.(20分)作图(包括CCD结构图、驱动信号图、势阱及电荷分布图)并说明 三相CCD的电荷转移原理。

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