(整理)微机电课后作业
微机电系统作业
研究生课程考试成绩单（试卷封面）院系电子科学与工程学院专业微电子学与固体电子学学生姓名李艳学号121225 课程名称微电子机械系统授课时间2014年3月至2014年4 月周学时 2 学分 2简要评语考核论题[微电子机械系统] 作业总评成绩（含平时成绩）备注任课教师签名：日期：注：1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表，综合考试可不填。
“简要评语”栏缺填无效。
2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。
3. 学位课总评成绩以百分制计分。
1. 习题1.9A：查找至少来自两家公司的两种压力传感器的产品性能表。
根据1.3.2节所列的传感器性能标准，总结这两种产品的性能。
至少从转换原理、灵敏度、动态范围、噪声、销售价格及功耗等方面进行比较。
B：比较至少来自两家独立公司的两种压力传感器（或者其他传感器）。
上网搜索这两家公司的两种主要专利，并对专利的保护内容和授权日期进行对比，写一份两页的总结。
（提示：可以在下列免费网站搜索，如US Patent、Trademark Office Web、Google patent或者在线专利搜索网站）。
答：A：美国飞思卡尔公司的MPX5010压力传感器与德国JUMO公司的MIDAS C18 SW –OEM压力传感器比较如下：MPX5010 MIDAS C18 SW –OEM型号性能转换原理压电材料三氧化二铝陶瓷薄膜灵敏度450mV/kPa动态范围75kPa压力差 1.6—100bar相对压力最大误差 5.0% 1.6bar销售价格约65元功耗≤0.05W ≤0.6W前者为集成传感器体积较小，功耗较低；后者为机械式的传感器，体积和功耗都较大。
两者的应用领域也不同。
B：专利一：专利二：专利一（WO2012122875 A1）MEMS压力传感器及其制作方法发明内容：专利一解决的问题是提供一种MEMS压力传感器及其制作方法，能够与集成电路制造工艺兼容，有效地降低制作成本并减小传感器尺寸。
机电课后习题答案.docx
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2. 1说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0说明系统处于减速，TM-TL=O说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3试列出以下几种情况下（见题2. 3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0说明系统处于减速TM> TL TM> TL 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM= TL TM= TL 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P=T（D,P不变（D越小T越大，（D越大T越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多？因为P=T（o, T=G 3 D2/375. P=（O G 3 D2/375. ,P不变转速越小GO?越大，转速越大GO?越小。
2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载.2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？反抗转矩的方向与运动方向相反,，方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变，因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定，与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。
第三章3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..3.2并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？不能，因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反，这样磁场被消除，所以不能自励.3.3—台他励直流电动机所拖动的负载转矩T L=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小？为什么？这是拖动系统中那些要发生变化？T=K t（pI a u=E+I a R a当电枢电压或电枢附加电阻改变时，电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.3.4—台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= Ei，如负载转矩T L=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于Ei?T=I a K t cp, cp减弱,T是常数,k增大.根据E N=U N-I a R a＞以E N减小.，小于Ei.3.5一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,r|N=89.5%,试求：①该发电机的额定电流；②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时n=n N）P N=U N I N 180KW=230*I N I N=782.6A发电机的额定电流为782.6A P=I N100/T|N P=87.4KW3.7 —台他励直流电动机：P N=15KW,U N=220V,/N=63.5A, nN=2850r/min,R a =0.25Q,其空载特性为：流分别应为多少？由空载特性其空载特性曲线.当U=150V 时If=0.71A当U=220V 时I 产1.08A3.10—台他励直流电动机的技术数据如下：P N=6.5KW,U N=220V, /N=34.4A, n N=1500r/min, R a =0.242Q,试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢服加电阻分别为3Q和5Q时的人为机械特性；③电枢电压为U N/2时的人为机械特性；④磁通cp=0.8cpN时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。
机电一体化技术课后习题及答案
机电一体化技术课后习题及答案（孙卫青版第二版）1- 1 、试说机电一体化的含义答：机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1- 2 、机电一体化的主要组成、作用及其特点是什么答：主要由机械本体、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统和执行装置等组成。
机械本体用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理的结合起来，形成有机的整体。
动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
执行装置在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
1- 3 、工业三大要素是什么？答：物质、能量和信息。
1- 4 、传统机电产品与机电一体化产品主要区别是什么？答：传统的机电产品机械与电子系统相对独立，可以分别工作。
机电一体化产品是机械系统和微电子系统的有机结合，从而赋予其新的功能和性能的一种新产品，产品功能是由所有功能单元共同作用的结果。
1- 6 、应用机电一体化技术的突出特点是什么？答：①精度提高；②生产能力和工作质量提高；③使用安全性和可靠性提高；④调解和维护方便，使用性能改善；⑤具有复合功能，适用面广；⑥改善劳动条件，有利于自动化生产；⑦节约能源，减少耗材；⑧增强柔性。
1- 7 、机电一体化的主要支撑技术有哪些，它们的作用如何？答：1、传感测试技术，在机电一体化产品中，工作过程的各种参数、工作状态以及工作过程有关的相关信息都要通过传感器进行接收，并通过相应的信号检测装置进行测量，然后送入信息处理装置以及反馈给控制装置，以实现产品工作过程的自动控制。
2、信息处理技术，在机电一体化产品工作过程中，参与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析。
微机电系统习题及参考答案
第1、2章习题及参考答案1．MEMS的设计涉及那些学科？简述MEMS的设计方法及特点。
MEMS综合了机、电、磁、光、声、热、液、气、生物、化学与多种学科而构成了一门独立的交叉学科。
它研究多种学科各自的特征参量相互之间的耦合关系，应用这些物理联系和耦合关系去分析和解决MEMS设计与制造中的问题。
MEMS研究多种学科各自的特征参量相互之间的耦合关系，应用这些物理联系和耦合关系去分析和解决MEMS设计与制造中的问题。
因此，在MEMS的设计中必须考虑系统设计方法，信息流程设计方法，建立统一物理特征参量设计方法。
1.MEMS设计与制造的研究和分析，MEMS产品分成系统，子系统、元件（元素）三个层次。
2.信息流程是指MEMS产品中各种信息或物理量传递的次序关系，这种传递关系是以程序形式表达的。
3.建立统一的物理特征参量，应该对所需设计对象涉及的各种物理特征参量都相对参照于同一概念的物理特征参量,即相对于系统能量变化而确定。
这样系统内各子系统和元件（元素）的物理特征都可以用相同的物理特征参量描述。
2．工程系统设计通常有几种方法？其主要思路是什么？试举例说明。
工程系统设计通常有:1.K.J法。
K.J法是由底向上处理大量数据之间关系的一种假设。
K．J法思路步骤：（1）标签制作：收集有关问题的所有事实和信息，并且在单个标签上或者纸片上书写每个事实。
（2）标签归类：对所有的标签进行分组，并仔细阅读。
相同属性的标签归在一起，不同属性的个别标签（孤独的狼）放在后面。
对每一组标签给定合适的名称，并把它放在面上。
在更高的水平上重复以及处理孤狼。
重复上述迭代过程，以及归类的类型数少于10个。
（3）范围制作：在恰当的空间图样内，仔细布阵最后确定的标签组，给出标签组结构总的了解，用符号描述标签组之间的关系。
对纸上图表进行转移排列，以同样的做法处理布阵子标签组。
（4）说明：用简短动词说明，构筑问题的一般情况，依据简图的事实内容，试图用文字表达、描述简图，并仔细区别个性说明。
物理人教版九年级全册电动机 课后作业
20.41、磁场对通电导线有力的作用，其方向与 、 有关。
2、电动机是由两部分组成，能够转动的线圈（又称为 ）和固定不动的磁体（又称为 ）。
3、电动机广泛地应用于工厂、农村和日常生活中，电动机是将 能转化为机械能的装置。
4、电动机是利用 在磁场中受力转动的原理制成的。
在直流电动机中，每当线圈转过平衡位置时， 能自动改变线圈中的电流方向。
5、线圈平面与磁场方向 的位置是线圈的平衡位置，经实验，通电线圈在磁场中 连续转动，因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要 它转动。
在实际的直流电动机中，在线圈经过平衡位置时通过 来改变电流方向，使电动机的线圈在后半圈也获得 ，线圈就更平稳，更有力的转动下去。
6、 实际电动机的内部线圈总是有电阻的，电流通过时会发热，一部分电能转化为 能，使电动机的温度升高，这就是说，电动机工作时，并没有将电能全部转化成 能。
7、 直流电动机的主要组成部分是 、 、换向器和电刷。
观察直流电动机模型的两个电刷，它们分别与换向器的 相接触，使电源和线圈组成 电路，又能使线圈在经过平衡位置时能及时地 电流的方向。
8、图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图．当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转．该电流表的工作原理是___________________________________________ 9、如图所示，电源电压恒为12V ，闭合开关S ，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V ，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是 W ；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min 电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J ．10、如图 8所示，晓明在探究“磁场对通电直导线的作用”。
闭合开关，原本静止的轻质硬直导线AB 水平向右运动，如将蹄形磁体的N 、S 极对调，会观察到AB 水平向 运动。
11、如下图中图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图，将开关闭合之后，铜棒能在磁场中向左运动。
微机原理作业及答案
LP LOOP __
MOV BYTE PTR SRLT, ___ BL
POP DX ____ POP AX ___
RET XHZY ENDP
1 RCL DX,__
一、二、三、四章
作业
第一章 作业
1、简述微型计算机的硬件系统结构，并说明其主要功能。 2、试利用一个字节的字长，将十进制-115转换为相应的二 进制的原码、反码和补码。 [解]： （-115）原=（11110011）2 （-115）反=（10001100） （-115）补=（10001101） 3、已知[X]补=1100111，则[X]原= ， [2X]补= ,并判断结果 是否溢出。 [解]：题目没有特殊说明，将最高为（第六位作为符号位） [X]反=[X]补-1=1100110，则[X]原=1011001 [2X]补=[X]补+ [X]补=1100111+1100111=1 1001110 C6· C5=1· 1=0，不溢出 另外，可以补齐第七位为0或者1，再进行计算获得。
第三章 作业
1、8086/8088操作数是从哪里来的？
答：来源有3种：立即数、寄存器、存储器操作数 指令中直接给出参加操作数； 参与操作的数存放在CPU的某个寄存器中； 参与操作的数存放在内存单元中，需要寻找相应的物理地址。 2、指出下列指令的错误 1）MOV AX, [SI][DI] 2) MOV [BX],[SI] 3) ADD BYTE, PTR[BX] （不能同时使用两个变址寄存器） （原操作数和目的操作数不能同时为存储器）
第三章 作业
《微机电系统基础》3-16、3-19、11-4
习题3-16一根细长的硅梁受到纵向张应力的作用。
力的大小为1mN ，横截面积为20um*1um 。
纵向的杨氏模量为120GPa 。
求出梁的相对伸长量（百分比）。
如果硅的断裂应变为0.3%，那么要加多大力梁才会断裂？答：伸长量 l EA Fl l 00042.010*1*10*20*10*12010*16693===∆--- 相对伸长量 %042.0%100*=∆=ll δ 极限力 mN EA F 2.710*1*10*20*10*120*%3.0669max ===--δ习题3-19求出下面所示悬臂梁的惯性矩。
材料是单晶硅。
悬臂梁纵向的杨氏模量为140GPa 。
答：惯性矩 419366310*07.112)10*40(*10*2012m wt I ---== 习题11-4下面是北京大学微系统所给出的MEMS标准工艺，以一个MEMS中最主要的结构——梁为例介绍MEMS表面加工工艺的具体流程。
1.硅片准备2.热氧生长二氧化硅(SiO2)作为绝缘层3.LPCVD淀积氮化硅(Si3N4)作为绝缘及抗蚀层4.LPCVD淀积多晶硅1(POLY1)作为底电极5.多晶硅掺杂及退火6.光刻及腐蚀POLY1，图形转移得到POLY1图形7.LPCVD磷硅玻璃(PSG)作为牺牲层8.光刻及腐蚀PSG，图形转移得到BUMP图形9.光刻及腐蚀PSG形成锚区10.LPCVD淀积多晶硅2(POLY2)作为结构层11.多晶硅掺杂及退火12.光刻及腐蚀POLY2，图形转移得到POLY2结构层图形13.溅射铝金属(Al)层14.光刻及腐蚀铝层，图形转移得到金属层图形15.释放得到活动的结构。
微机电系统参考答案
微机电系统参考答案1. 引言微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是一种集成了微机电器件和微电子器件的系统。
它结合了微纳制造技术、微电子技术和传感器技术，可以在微米尺度上实现电机、传感器、执行器和电子控制器的集成。
本文将介绍微机电系统的基本原理、应用领域以及未来的发展方向。
2. 微机电系统的基本原理微机电系统的基本原理是利用微纳制造技术制作微尺度的机械和电子器件，并将它们集成到一块芯片上。
通过控制电信号，可以实现对微机电器件的操控和控制。
微机电系统的核心是微机电器件，它包括微机械部件和微电子部件。
微机械部件主要由微压力传感器、微加速度传感器、微惯性导航传感器等组成，它们可以实现对外界的感知和控制。
微电子部件主要由微处理器、存储器和通信接口组成，它们负责处理和传输数据。
微机电系统的工作原理是通过电信号来操控和控制微机电器件。
当外界有力信号作用于微机械部件时，微机械部件会产生微小的变形。
这个变形可以通过微电子部件进行检测和放大，最终转化为电信号。
3. 微机电系统的应用领域微机电系统在很多领域都有广泛的应用，包括医学、汽车、电子设备等。
3.1 医学领域在医学领域，微机电系统可以用于实现微创手术和诊断。
通过将微机电器件集成到手术工具中，可以实现对手术器械的精确操控和控制。
另外，微机电系统还可以实现对患者生理指标的监测和记录，用于疾病的诊断和治疗。
3.2 汽车领域在汽车领域，微机电系统可以用于实现汽车的智能控制和安全监测。
通过将微机电器件集成到汽车中，可以实现对汽车的运行状态和环境条件的监测和控制。
例如，通过加速度传感器可以实时监测汽车的加速度和姿态，从而实现对车辆的稳定控制。
3.3 电子设备领域在电子设备领域，微机电系统可以用于实现电子设备的小型化和功能增强。
通过将微机电器件集成到电子设备中，可以实现对设备的感知和控制。
例如，通过压力传感器可以实时监测设备的压力变化，从而实现对设备的自动调节和控制。
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小组成员:郑晨晨刘心纪辉强方璐刘超朱剑锋2011.05.31第二章1.MEMS的设计涉及哪些学科？简述MEMS的设计方法及特点。
答：MEMS的设计涉及到系统设计、微传感器设计、微执行器设计、接口设计和能量供给的设计。
3种设计方法：（1）从系统功能设计开始，展开到系统设计。
在进行系统设计时，将元件及功能模块作为一个黑盒子，只对其影响特性进行分析。
（2）从系统设计展开到子系统、元器件设计。
对于系统优化设计应该由系统设计转向子系统、元器件设计。
首先确定系统应该完成的功能、技术条件；其次是确定功能模块的功能要求、技术条件；最后确定元器件的技术条件。
（3）中间相遇法(Meet-in-the-Middle)。
它利用宏观模块，对于元件简化模型进行分析，只要模型能描述不同物理状态中的特性，就能够在系统中进行合理的仿真。
2.工程系统设计通常有几种方法？其主要思路是什么？试举例说明。
答：通常有五种方法：J．Kawasaki法简称KJ法。
KJ法是由底向上处理大量数据之间关系的一种假设，对于复杂问题进行分析，使用这种方法，可以使问题得到满意的解决。
它还可以应用来处理其他类型的问题，这种问题可以是个别的群体，单一的或者连续的；M.Nakayama法简称NM法。
NM法是在自然是日常生活中寻找比拟法创造和开发新技术观点，应用到不同的问题模式中。
NM法是根据人脑功能的一种假设，在Nakayama的“人脑计算机模型（HBC）”中描述。
这种方法试图解释当问题如理性思考，存在僵局，情感思考，演绎和引导等解决的时候，人类思想行为的模式；Key-Needs法，中文称为关键需要法，它是一种创造与使用者需要一致的新产品概念的工具。
这种方法用列出日常生活的需要，以及不被满足原因的描述，用于产品观点的发明。
关键需要法是实用主义，具有需要分析和概念评估技术的扩展。
为了消费者取得好感，而且不受限制，关键需要法几乎不是根据人类需要的任何理论或者寻找任何概念，而是从实际经验中得到；Kepener-Tregoe法分析问题、解决分析、位能问题分析和位置评价的4种技术结合。
它的目的在于应用标准模式一步一步处理的方法，进行工业合理化管理。
朱钟淦-捤谷城方法，是针对机械电子产品系统设计时应用，包括四个步骤：产品功能分析；为实施各模块的功能，选择可实施的方案；多种方案的综合评价，优化设计；产品芯片设计。
5,在MEMS产品中如何应用尺度效应进行设计?其根据是什么?对于一阶尺度,如表面-体积尺度变化规律是什么?通常,尺度的变化规律遵循着两个方面.第一种规律是严格依据物体的尺寸,如几何结构的尺度,物体行为可以有物理规律所决定,这种尺度规律包括刚体动力学,静电和电磁力等;第二种尺度规律考虑到系统的尺寸和材料特性.所依据的尺度效应对几何结构学,刚体动力学,静电力,力学,流体力学以及热传递中的物理量进行分析,并以量纲作为分析工具.体积和表面积是在MEMS产品设计中经常涉及的两个物理量,体积与器件的质量和重量有关,与作用在器件上的力和热惯量有关.热惯量与物体的热容有关,热容是固体加热快慢的量度,它对于热执行器的设计十分重要.另一方面表面特性与流体力学的压力,浮力有关,也与对流热传导中固体热吸收和耗散有关.8,MEMS中如何应用CAD技术?MEMS中应用CAD技术映遵循以下原则:(1)MEMS技术涉及微电子,微机械,微动力学,微流体力学,微热力学,材料学,物理学,化学和生物学等,这些作用域相互作用,共同构成了完整的MEMS并实现确定的功能,多能量域的耦合问题是MEMS的CAD最需要解决的,也是最难解决的问题.(2)MEMS的ＣＡＤ必须提供自动生成三维模型的工具,具有结构仿真器.(3)MEMS的制造过程不会改变结构的几何参数,但会影响材料的性质,而材料的性质又会影响结构的电子和机械特性.因此MEMS的CAD必须建立相应的材料特性数据库。
根据工艺流程自动将材料的特性引入到三维几何模型中。
（4）MEMS的器件不仅是复杂的三维结构，各种能量域相互耦合，计算中需要进行内部的量化，而且要考虑结构外部各种物理场，如电场，磁场，流场的耦合分析，这些计算量大且耗时。
因此要求MEMS的CAD具有快速，有效的算法作为分析计算的基础。
使用ＭＥＭＳ的CAD的过程是：通过对工艺和结构的直接描述，由结构仿真器生成三维几何模型，然后从材料数据库中提取元件的材料特性，将其引入几何模型中，生成完整的三维模型进行多能量域的分析。
第三章2、什么是外延技术？常用的外延技术有几种？他们主要的技术特点是什么？在单晶硅衬底上生长一层新薄层单晶的技术，称为外延生长。
具体方法有：（1）.四氯化硅氢还原法，这种方法是目前生产中采用的主要方法。
其优点是SiCl4易于纯化，操作安全，对其生长规律也比较了解。
但是，由于它要求高的反应温度，同时存在可逆化学反应，引起了显著的杂质扩散与自掺杂效应，因而难以控制外延层的杂质分布，也无法制造杂质分布突变的p-n结。
所以当要求薄至1~2µm的外延层，且对图形的漂移与畸变有更苛刻的要求的，此种方法就不适用了。
（2）.硅烷热分解法外延，硅烷热分解法是在较低的分解温度下，分解出硅原子淀积在衬底上。
反应中不存在对杂质起输送作用的氯离子，因而有利于克服杂质的扩散与自掺杂效应，从而能获得杂质分布可控的薄外延层与较徒的杂质分布。
此外，硅烷外延时基本上不存在图形漂移与畸变现象。
3、叙述氧化工艺的特点及二氧化硅的结构和性质。
水汽氧化生成的二氧化硅膜结构疏松，含水量多，对杂质的掩蔽能力较差，因此生成中很少单独采用水汽氧化。
干氧氧化生成的二氧化硅膜结构致密、干燥、均匀性和重复性好、掩蔽能力强、敦化效果好，二氧化硅膜表面与光刻胶接触良好，光刻时不易浮胶。
其缺点是氧化速率很慢。
湿氧氧化生长的二氧化硅膜，致密性虽略差于干氧生长的二氧化硅膜，但其掩蔽能力和钝化效果都能满足一般器件的要求。
其缺点是二氧化硅表面有硅烷醇存在，使二氧化硅与光刻胶接触不良，光刻时容易浮胶。
结构：二氧化硅薄膜具有无定形玻璃状结构，这种结构的基本单元是一个由Si-O原子组成的四面体。
性质：（1）二氧化硅膜具有极高的化学稳定性。
不溶于水，除氢氟酸外，其他酸与其不起作用，可以被HF所腐蚀（2）当电池强度达到一定值时，二氧化硅膜将失去其绝缘性能，称为击穿（3）在Si-SiO2界面上存在着二氧化硅层中的可动离子电荷，固定氧化物电荷，界面陷阱电荷，氧化物陷阱电荷，还存在着二氧化硅层外表面上的正负离子电荷。
4、什么是掺杂工艺、扩散工艺，其特点和方法是什么？掺杂是人为的方法，将所需杂质按要求的浓度与分布参入到材料中，以达到改变材料的电学性质，形成半导体器件的目的。
方法：热喷涂、热扩散、离子喷涂扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比。
扩散是由于分子热运动而产生的质量迁移现象，主要是由于密度差引起的。
扩散工艺指的是利用扩散的原理，对各种材料进行某些目的的加工和处理的方法。
方法：在气-固扩散中包含液态源扩散、粉状源扩散、气状源扩散；固-固扩散中包含乳胶源扩散、CVD掺杂二氧化硅源扩散。
5、什么是化学气相沉淀？化学气相沉淀有几种？它们各有什么特点？化学气相沉积（CVD）是使一种或数种物质的气体以某种方式激活后，在衬底表面发生化学反应，并沉淀出所需固体薄膜的生长技术。
常用方法：（1）常压化学气相沉淀、（2）低压气相沉淀、（3）等离子体化学气相沉淀特点：（1）常用于生长掺杂与不掺杂的二氧化硅。
（2）膜厚均匀性良好、装片量大。
（3）可以降低沉淀温度。
6、氮化硅的性质、用途及其制备方法是什么？性质：对水、氧、钠、铝、镓、铟都具有极强的扩散阻挡能力，因此是一种比较理想的钝化材料。
用途：氮化硅在集成电路制造中用做钝化膜、局部氧化膜、扩散掩膜、绝缘介质膜，以及杂志或缺陷的萃取膜。
制备方法：热生长法，反应溅射法，蒸发法，CVD法等9、什么是光刻工艺？简述光刻工艺质量以及影响光刻质量的主要因素。
光刻工艺是一种图象复印同刻蚀（化学的，物理的，或两者兼而有之）相结合的综合性技术。
光刻的质量，可以由分辨率，光刻精度（包括线宽尺寸及套刻精度）以及缺陷密度（包括图形完整性，针孔，小岛等）等来衡量.影响光刻质量的主要因素是：光刻胶，曝光方式（曝光系统）及刻蚀方法等。
显影时光刻胶的膨胀是影响成象分辨率和线宽的主要原因。
显影时间影响条宽控制精度。
对于负胶，显影时间越长，光刻胶的膨胀程度越严重，条宽的变化越大，因此负胶显影应合理选择一组既能保证显影充分，又不至于使条宽变化过大的显影条件。
10、光刻工艺中使用的光刻胶有哪两大类？它们的优缺点各是什么？在光刻工艺中使用的光刻胶有两大类：一类叫负性光刻胶,其未感光部分能被适当的溶剂溶除，而感光的部分则留下，所得的图形与光刻掩模图形相反；另一类叫正性光刻胶，其感光部分能被适当的溶剂溶除而留下未感光的部分，所得的图形与光刻掩模图形相同。
采用负性光刻胶制作图形其涂层对环境因素不那么灵敏，且具有很高的感光速度，极好的粘附性和搞蚀能力，成本低，适用于工业化大生产。
目前刻蚀5m左右线条主要使用负性光刻胶。
负性光刻胶的主要缺点是分辨率较低，不适于细线条光刻。
正性光刻胶有较高的固有分辨率（1m，甚至更小），较强的抗干法腐蚀能力和抗热处理能力。
正性光刻胶利用溶质的水溶液进行显影，因而可使溶胀现象减至最小。
正性光刻胶可涂得很厚（23m）而不影响其分辨率，因此具有良好的台阶覆盖。
在3m左右线条的光刻中，负性胶已逐步被正性胶所代替。
正性光刻胶的粘附性差,抗湿法腐蚀能力差，而且成本高。
13、叙述各种干法腐蚀的特点。
干法腐蚀具有分辨率高，各向异性，腐蚀能力强，不同材料的腐蚀选择比大，腐蚀均匀性重复性好，以及易于实现连续自动操作等优点，干法腐蚀已成为超大规模集成电路制造的标准腐蚀技术。
（1）等离子体腐蚀等离子体腐蚀是依靠高频辉光放电形成的化学活性游离基与被腐蚀材料发生化学反应的一种选择性腐蚀方法。
它可以用集成电路工艺中常用的光刻胶作掩模，对抗蚀剂的粘附性没有严格要求。
与湿法腐蚀相比，它具有干燥，清洁,工艺简单，分辨率高和尺寸公差小等优点。
腐蚀后可立即在同一设备内用氧等离子体进行去胶提高了效率和加工质量。
（2）反应离子腐蚀大规模集成电路的刻蚀线宽通常小于2μm，此时采用等离子刻蚀就不能满足要求，溅射腐蚀与离子束铣削虽然具有极强的各向异性，可以刻蚀亚微米级的线条，但存在腐蚀选择性差，腐蚀速率低，晶格损伤严重以及再淀积等缺点，因而无法应用于大规模集成电路的选择性刻蚀。
采用反应离子腐蚀也称作反应溅射腐蚀,是较好的解决方法。
第四章1.MEMS制造工艺有哪两类主要技术？叙述各类技术的主要内容。