微电子材料与器件复习题(终极版)(1)
《微电子材料与器件》复习题
1.设计制备NMOSFET的工艺，并画出流程图。
概括的说就是先场氧，后栅氧，再淀多晶SI，最后有源区注入
（1）衬底P-SI；（2）初始氧化；光刻I；场区注硼，注硼是为了提高场区的表面浓度，以提高场开启；场区氧化；去掉有源区的SI3N4和SIO2；预栅氧，为离子注入作准备；调整阈电压注入（注硼），目的是改变有源区表面的掺杂浓度，获得要求的晶硅；光刻II，刻多晶硅，不去胶；离子注入，源漏区注砷，热退火；去胶，低温淀积SIO2；光刻III刻引线孔；蒸铝；光刻IV刻电极；
形成N阱初始氧化
淀积氮化硅层
光刻1版，定义出N阱
反应离子刻蚀氮化硅层
N阱离子注入，注磷
形成P阱去掉光刻胶
在N阱区生长厚氧化层，其它区域被氮化硅层保护而不会被氧化
去掉氮化硅层
P阱离子注入，注硼
推阱退火驱入
去掉N阱区的氧化层
形成场隔离区
生长一层薄氧化层
淀积一层氮化硅
光刻场隔离区，非隔离区被光刻胶保护起来
反应离子刻蚀氮化硅
场区离子注入
热生长厚的场氧化层
去掉氮化硅层
形成多晶硅栅
生长栅氧化层
淀积多晶硅
光刻多晶硅栅
刻蚀多晶硅栅
形成硅化物
淀积氧化层
反应离子刻蚀氧化层，形成侧壁氧化层
淀积难熔金属Ti或Co等
低温退火，形成C-47相的TiSi2或CoSi
去掉氧化层上的没有发生化学反应的Ti或Co
高温退火，形成低阻稳定的TiSi2或CoSi2
形成N管源漏区
光刻，利用光刻胶将PMOS区保护起来
离子注入磷或砷，形成N管源漏区
形成P管源漏区
光刻，利用光刻胶将NMOS区保护起来
离子注入硼，形成P管源漏区
形成接触孔
化学气相淀积磷硅玻璃层
退火和致密
光刻接触孔版
反应离子刻蚀磷硅玻璃，形成接触孔
形成第一层金属
淀积金属钨(W)，形成钨塞
淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等
光刻第一层金属版，定义出连线图形
反应离子刻蚀金属层，形成互连图形
形成穿通接触孔
化学气相淀积PETEOS
通过化学机械抛光进行平坦化
光刻穿通接触孔版
反应离子刻蚀绝缘层，形成穿通接触孔
形成第二层金属
淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等
光刻第二层金属版，定义出连线图形
反应离子刻蚀，形成第二层金属互连图形
合金形成钝化层
在低温条件下(小于300℃)淀积氮化硅
光刻钝化版
刻蚀氮化硅，形成钝化图形
测试、封装，完成集成电路的制造工艺
2.集成电路工艺主要分为哪几大类，每一类中包括哪些主要工艺，并简述各工
艺的主要作用。
要制造一块集成电路，需要经过集成电路设计、掩膜版制造、原始材料制造、芯片加工、封装、测试等工序。集成电路设计主要包括功能设计、逻辑设计、电路设计、掩膜版图设计、计算机仿真等，芯片加工包括图形转换、刻蚀、掺杂、制膜。图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等制膜：制作各种材料的薄膜
图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等制膜：制作各种材料的薄膜
3.简述光刻的工艺过程。
光刻工序：光刻胶的涂覆→爆光→显影→刻蚀→去胶。光刻的基本要素是掩模板和光刻胶。在光刻过程中将液态的光刻胶滴在高速旋转的硅片上；或者先把液态的光刻胶滴在硅片上，之后再高速旋转硅片。其目的是在硅片表面上形成一层胶膜。然后对硅片进行前烘，经过前烘的光刻胶称为牢固附着在硅片上的一层固态薄膜，经过曝光之后，使用特定的溶剂对光刻胶进行显影，部分区域的光刻胶将被溶解掉（对负胶，没曝光区域光刻胶被溶解，对正胶，曝光区域
光刻胶被溶解），这样便将掩膜版上的图形转移到光刻胶上。然后经过坚膜（后烘）和后续的刻蚀等工艺，再将光刻胶上的图形转移到硅片上。最后进行去胶，从而完成整个光刻过程。
4.简述氧化硅层在CMOS工艺中的主要作用。
在MOS电路中作为MOS器件的绝缘栅介质，器件的组成部分
扩散时的掩蔽层，离子注入的(有时与光刻胶、Si3N4层一起使用)阻挡层
作为集成电路的隔离介质材料
作为电容器的绝缘介质材料
作为多层金属互连层之间的介质材料
作为对器件和电路进行钝化的钝化层材料
5.半导体发射激光，即要实现受激发射，必须满足哪三个条件？
通过施加偏压等方法将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带，产生足够多的电子空穴对，导致粒子数分布发生反转
形成光谐振腔，使受激辐射光子增生，产生受激振荡，导致产生的激光沿谐振腔方向发射
满足一定的阈值条件，使电子增益大于电子损耗，即激光器的电流密度必须大于产生受激发射的电流密度阈值
6.简述光子探测器的三个基本过程。
光子入射到半导体中并产生载流子
载流子在半导体中输运并被某种电流增益机构倍增
产生的电流与外电路相互作用，形成输出信号，从而完成对光子的探测
7.半导体太旧能电池实现光电转换的理论基础是什么？产生光生伏特效应的
两个基本条件是什么?
理论基础为光生伏特效应，用适当波长的光照射非均匀半导体（pn结等）长生光生载流子，在内建电场的作用下，不同载流子移向电场两边从而长生电动势。产生光生伏特效应的两个基本条件：
半导体材料对一定波长的入射光有足够大的光吸收系数，即要求入射光子的能量h 大于或等于半导体的禁带宽度Eg
具有光生伏特结构，即有一个内建电场所对应的势垒区
8.什么是电荷耦合器件(Charge Coupled Device, 简称CCD)? CCD有何突出
特点？
CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物模数转换电路转换成数字图像信号
特点：1.体积质称作像素（Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及小重量轻；2.功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低
9.光电器件主要包括哪几类？
答：光电子器件：光子和电子共同起作用的半导体器件，其中光子担任主要角色。主要包括三大类： 发光器件：将电能转换为光能 发光二极管(Light Emitting Diode，缩写为LED) 半导体激光器 太阳能电池：将光能转换
为电能 光电探测器：利用电子学方法检测光信号的光敏电阻，光敏二极管及光敏晶体管，光电池，光电耦合器件，电荷耦合器件，光电传感器
10.半导体发光器件的基本原理是什么？
半导体中的电子可以吸收一定能量的光子而被激发。处于激发态的电子也可以向较低的能级跃迁，以辐射的形式释放能量。这种电子从高能级向低能级跃迁并伴随着发射光子的过程，称为半导体发光。产生光子发射的主要条件是系统必须处于非平衡状态，即在半导体内需要有某种激发过程，通过非平衡载流子的复合才能形成发光。半导体的发光过程多是场致发光过程，这种发光是由电流（电场）激发载流子，是电能转化为光能的过程。
11. 什么是MEMS技术？画出MEMS技术的一般工作原理框图。
从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电
路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统MEMS技术是一
种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等
12. MEMS工艺与微电子工艺技术有哪些区别？
MEMS，即微电子机械系统，可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。而微电子工艺是包含在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、电路及系统。
MEMS不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。而微电子主要是二维结构，它由单晶硅片、硅化合物及塑料构成，主要传输电流以实现特定的电路功能。相对于微电子，微系统设计要面向大量的各种各样的功能，微电子仅限定于电子功能设计。
集成电路主要是两维结构，被限制在硅芯片表面。然而大部分微系统包括复杂的三位几何图形，微系统的目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组
成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。
微电子已步入工艺的成熟阶段，具有规范的工业标准、加工技术和制造技术，建立了相当完善的封装技术，而微系统与之相比还有非常大的距离，因为微系统结构和功能目标的极大多样性，它的封装在目前事实上还处于萌芽时期。
微电子加工工艺包括掺杂与退火、氧化、CVD、光刻、金属化(溅射与蒸发)、腐蚀、净化与清洗。而典型MEMS加工工艺更包括了体硅腐蚀、牺牲层技术、双面光刻、自停止腐蚀、深槽技术、LIGA技术、键合技术。与微电子加工工艺比较有了新的突破，为更复杂的设计提供了可能。
13. 什么是SOI技术？它有那些优缺点？
SOI(Silicon-On-Insulator: 绝缘衬底上的硅)技术
SOI技术是IBM公司在1998年首先开发成功的芯片制造技术。绝缘体上硅（硅绝缘）技术是指在半导体的绝缘层（如二氧化硅）上，通过特殊工艺，再附着非常薄的一层硅，在这层SOI层之上再制造电子器件的半导体技术。
一、SOI技术的主要优点：
(1)完全实现了介质隔离, 彻底消除了体硅CMOS集成电路中的寄生闩锁效应;
(2)速度高; (3)集成密度高; (4)工艺简单;
(5)减小了热载流子效应;
(6)短沟道效应小,特别适合于小尺寸器件;
(7)体效应小、寄生电容小，特别适合于低压器件.
二、缺点： (1)SOI材料价格高;
(2)衬底浮置;
(3)表层硅膜质量及其界面质量.
14. 简述硅微电子技术的三个主要发展方向及三个关键技术。
三个主要发展方向分别是特征尺寸继续等比例缩小、集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC)、微电子技术与其它领域相结合将产生新的产业和新的学科，例如MEMS、DNA芯片等。三个关键技术：微细加工、互连技术、新型器件结构与新型材料体系
15. 铁电材料有哪些效应及应用？
铁电体材料是指具有自发极化, 且自发极化矢量可以在外加电场作用下转向的一类电介质材料。它具有热释电效应、压电效应、电光效应、声光效应、高介电系数和非线性光学性质等其最基本的特性为在某些温度范围会具有自发极化，而且极化强度可以随外电场反向而反向，从而出现电滞回线。
应用：介电性:大容量电容\可调谐微波器件
铁电性: 铁电场效应晶体管FFET
压电性:压电传感器\换能器\马达
电光效应:光开关\光波导\光显示器件
声光效应:声光偏转器
光折变效应:光调制器件\光信息存储器件
热释电效应:非致冷红外焦平面阵列
16. 薄膜制备有哪些基本方法？薄膜性能检测有哪些基本手段？
基本方法（1）物理气相沉积PVD；
（2）化学气相沉积CVD；（3）电沉积；（4）物理沉积。
基本手段：X射线衍射技术
扫描电子显微镜技术
透射电子显微镜技术
扫描隧道显微镜技术
原子力显微镜技术
17. 什么是high-k材料？使用high-k材料在微电子器件中有什么好处？
high-k材料是指介电常数高于SIO2的材料。
1具有高的介电常数，高的势垒和能隙减少MOS器件栅极绝缘层隧道击穿电流
2提高微电子器件的热稳定性
3与硅基栅兼容性好，非晶态栅介质更理想
18. 微电子封装通常具备什么作用？
微电子封装通常有五种功能，即电源分配、信号分配、散热通道、机械支撑和环境保护。
1．电源分配微电子封装首先要能接通电源，使芯片与电路流通电流。其次，微电子封装的不同部位所需的电源有所不同，要能将不同部位的电源分配恰当，以减少电源的不必要损耗，这在多层布线基板上尤为重要。同时，还要考虑接地线的分配问题。
2．信号分配为使电信号延迟尽可能减小，在布线时应尽可能使信号线与芯片的互连路径及通过封装的I/O引出的路径达到最短。对于高频信号，还应考虑信号间的串扰，以进行合理的信号分配布线和接地线分配。
3．散热通道各种微电子封装都要考虑器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散出的问题。不同的封装结构和材料具有不同的散热效果，对于功耗大的微电子封装，还应考虑附加热沉或使用强制风冷、水冷方式，以保证系统在使用温度要求的范围内能正常工作。
4．机械支撑微电子封装可为芯片和其他部件提供牢固可靠的机械支撑，并能适应各种工作环境和条件的变化。
5．环境保护半导体器件和电路的许多参数，如击穿电压、反向电流、电流放大系数、噪声等，以及器件的稳定性、可靠性都直接与半导体表面的状态密切相关。半导体器件和电路制造过程中的许多工艺措施也是针对半导体表面问题的。半导体芯片制造出来后，在没有将其封装之前，始终都处于周围环境的威胁之中。在使用中，有的环境条件极为恶劣，必须将芯片严加密封和包封。所以，微电子封装对芯片的环境保护作用显得尤为重要。
19.什么是同质外延？什么是异质外延？
外延：是指在单晶衬底上、按衬底晶向生长单晶薄膜的工艺过程。
同质外延：生长外延层和衬底是同一种材料，这种工艺就是同质外延；这类工艺简单，但成本较高。
异质外延：外延生长的薄膜材料和衬底材料不同，或者说生长化学组分、甚至是物理结构和衬底完全不同的外延层，相应的工艺就叫做异质外延；这类工艺复杂、成本较低，
20.结合你的研究方向，谈一谈通过本课程的学习，你有哪些收获与启示？
微电子器件 课程复习题
“微电子器件”课程复习题 一、填空题 1、若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为163A 1.510cm N -=?，则室温下该区的平衡多子 浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为（ ）和（ ）。 2、在PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带（ ）电荷，N 区一侧带（ ）电荷。内建电场的方向是从（ ）区指向（ ）区。 3、当采用耗尽近似时，N 型耗尽区中的泊松方程为（ ）。由此方程可以看出，掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越（ ）。 4、PN 结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（ ），内建电场的最大值就越（ ），内建电势V bi 就越（ ），反向饱和电流I 0就越（ ），势垒电容C T 就越（ ），雪崩击穿电压就越（ ）。 5、硅突变结内建电势V bi 可表为（ ），在室温下的典型值为（ ）伏特。 6、当对PN 结外加正向电压时，其势垒区宽度会（ ），势垒区的势垒高度会（ ）。 7、当对PN 结外加反向电压时，其势垒区宽度会（ ），势垒区的势垒高度会（ ）。 8、在P 型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p 与外加电压V 之间的关系可表示为 （ ）。若P 型区的掺杂浓度173A 1.510cm N -=?，外加电压V = 0.52V ，则P 型区与耗尽区边界上的少子浓度n p 为（ ）。 9、当对PN 结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度（ ）；当对PN 结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度（ ）。 10、PN 结的正向电流由（ ）电流、（ ）电流和（ ）电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是（）；PN结的反向电流很 小，是因为反向电流的电荷来源是（）。 12、当对PN结外加正向电压时，由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散，一边（）。 每经过一个扩散长度的距离，非平衡电子浓度降到原来的（）。 13、PN结扩散电流的表达式为（）。这个表达式在正向电压下可简化 为（），在反向电压下可简化为（）。 14、在PN结的正向电流中，当电压较低时，以（）电流为主；当电压较高时，以（） 电流为主。 15、薄基区二极管是指PN结的某一个或两个中性区的长度小于（）。在薄 基区二极管中，少子浓度的分布近似为（）。 16、小注入条件是指注入某区边界附近的（）浓度远小于该区的（） 浓度，因此该区总的多子浓度中的（）多子浓度可以忽略。 17、大注入条件是指注入某区边界附近的（）浓度远大于该区的（） 浓度，因此该区总的多子浓度中的（）多子浓度可以忽略。 18、势垒电容反映的是PN结的（）电荷随外加电压的变化率。PN结 的掺杂浓度越高，则势垒电容就越（）；外加反向电压越高，则势垒电容就越（）。 19、扩散电容反映的是PN结的（）电荷随外加电压的变化率。正向 电流越大，则扩散电容就越（）；少子寿命越长，则扩散电容就越（）。 20、在PN结开关管中，在外加电压从正向变为反向后的一段时间内，会出现一个较大的 反向电流。引起这个电流的原因是存储在（）区中的（）电荷。这个电荷的消失途径有两条，即（）和（）。 21、从器件本身的角度，提高开关管的开关速度的主要措施是（）和
光电材料与器件实验指导书
《光电材料与器件》实验指导书 何宁编 桂林电子科技大学信息与通信学院 2008年12月
实验一光电池及LED光源特性测试 一．实验目的 1 理解光电池的光电转换机理及主要特性参数。 2 理解LED光源的电光转换机理、驱动方式及主要特性参数。 3 掌握两种器件的应用及参数的测试方法。 二．实验内容 1 测量光电池的开路电压、短路电流和伏安特性。 2 测量LED光源的驱动特性及电光转换效率。 三．实验原理 光电池是由一个面积较大的PN结构成，它是一种直接将光能转换成电能的光电器件，这种器件是利用光生伏特效应，当光线照射到P-N结上时，就会在P-N结两端出现电动势（P区为正；N区为负），若负载接入PN结两端，光电池就有功率输出。光电池对不同的波长的光反映的灵敏度是不同的，按制作材料不同可分为硅光电池和硒光电池，光谱特性如图1所示。 图1 光谱特性图2 光电特性 图1中硅光电池的光谱响应范围是波长4000?——12000?，在波长为8000?时达到峰值，而硒光电池的峰值出现在5000 ?左右，波长的范围是3800——7500?，1埃=0.1nm。 图2中硅光电池的开路电压与光照是一种非线性关系，当光照强度在200勒克斯时就趋向饱和。而短路电流在很大的范围内与光照成线型关系，因此使用光电池作为测量元件使用时，应该把它当成电流源的形式来研究，因为短路电流与光强是线性的，处理起来比较方便，而不要当成电压源使用。需要说明的是这里说的短路电流与开路电压与平时意义上不同，它是指外负载电阻相对与内阻非常小时候的电流值，以及外负载很大时的端电压。实验时外负载电阻<15Ω时，就认为是短路电流，而>5.0K时，就认为是开路电压。经实验证明外负载越小线性度越好。 不同颜色的光有不同的波长，因此光电池的光照频率也不同，光电池的频率特性是指输出电流随调制光的频率变化的关系，图3分别表示硅光电池与硒光电池的频率响应曲线，可见硅光电池有较好的频率特性，而硒光电池则较差。太阳能辐射能量主要集中在1.3-32um的波长范围，表面温度近6000K的太阳能辐射出的能量95%以上的部分分布在波长小于2um的光谱范围。而对于温度为几百K的物体其辐
微电子器件刘刚前三章课后答案
课后习题答案 1.1 为什么经典物理无法准确描述电子的状态？在量子力学中又是用什么方法来描述的？ 解：在经典物理中，粒子和波是被区分的。然而，电子和光子是微观粒子，具有波粒二象性。因此，经典物理无法准确描述电子的状态。 在量子力学中，粒子具有波粒二象性，其能量和动量是通过这样一个常数来与物质波的频率ω和波矢k 建立联系的，即 c h p h E ηη====υωυ 上述等式的左边描述的是粒子的能量和动量，右边描述的则是粒子波动性的频率ω和波矢k 。 1.2 量子力学中用什么来描述波函数的时空变化规律？ 解：波函数ψ是空间和时间的复函数。与经典物理不同的是，它描述的不是实在的物理量的波动，而是粒子在空间的概率分布，是一种几率波。如果用()t r ,ψ表示粒子的德布洛意波的振幅，以()()()t r t r t r ,,,2 ψψψ*=表示波的强度，那么，t 时刻在r 附近的小体积元z y x ???中检测到粒子的概率正比于()z y x t r ???2,ψ。
1.3 试从能带的角度说明导体、半导体和绝缘体在导电性能上的差异。 解：如图1.3所示，从能带的观点 来看，半导体和绝缘体都存在着禁 带，绝缘体因其禁带宽度较大 (6~7eV)，室温下本征激发的载流 子近乎为零，所以绝缘体室温下不 能导电。半导体禁带宽度较小，只有1~2eV ，室温下已经有一定数量的电子从价带激发到导带。所以半导体在室温下就有一定的导电能力。而导体没有禁带，导带与价带重迭在一起，或者存在半满带，因此室温下导体就具有良好的导电能力。 1.4 为什么说本征载流子浓度与温度有关？ 解：本征半导体中所有载流子都来源于价带电子的本征激发。由此产生的载流子称为本征载流子。本征激发过程中电子和空穴是同时出现的，数量相等，i n p n ==00。对于某一确定的半导体材料，其本征载流子浓度为kT E V C i g e N N p n n ==002 式中，N C ，N V 以及Eg 都是随着温度变化的，所以，本征载流子浓度也是随着温度变化的。 1.5 什么是施主杂质能级？什么是受主杂质能级？它们有何异同？
微电子器件可靠性复习题
1、什么是可靠性 答：可靠性是指产品在规定条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 2、固有可靠性 答：指产品的原材料性能及制成后在工作过程中所受应力，在设计阶段所赋予的，在制造过程中加以保证的可靠性。 3、使用可靠性 答：指产品在实际使用中表现出的可靠性。 4、失效 答：产品（器件）失去规定的功能称为失效。 5、可靠度，及其表达式 答：可靠度是指产品在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定功能的概率。 表达式：Ｒ（ｔ）＝Ｐ｛ξ＞ｔ｝。 6、失效概率 答：失效概率是指产品在规定的条件下载时间ｔ以前失效的概率。 7、失效概率密度 答：失效密度是指产品在ｔ时刻的单位时间内，发生失效的概率 8、瞬时失效率
答：失效率是指在时刻ｔ尚未失效的器件在单位时间内失效的概率。 9、平均寿命 答：器件寿命这一随机变量的平均值称为平均寿命。 10、可靠寿命 答：对一些电子产品，当其可靠度降到ｒ时的工作时间称为产品的可靠寿命。 11、菲特的定义 答：简单地说就是１００万个器件工作１０００ｈ后只出现一个失效。 12、解释浴盆曲线的各个周期的含义 答：第一区：早期失效阶段：此阶段失效率较高，失效随时间增加而下降，器件失效主要是由一种或几种具有普遍性的原因所造成，此阶段的延续时间和失效比例是不同的。第二区：偶然失效阶段：失效率变化不大，是器件的良好阶段，失效常由多种而又不严重的偶然因素造成。第三区：损耗失效阶段：失效率上升，大部分器件相继失效，失效是由带全局性的原因造成，损伤严重，寿命即将终止。 13、指数分布的可靠度，失效率，寿命方差，可靠寿命，中位寿命 答：指数分布可靠度：ｆ（ｔ）＝λｅ－λｔ（０≤ｔ＜∞，０＜λ＜∞）失效率：λ＝λｅ－λｔ／ｅ－λｔ寿命方差：Ｄ（ξ）＝１/λ２可靠寿命：ｔｒ（Ｒ）＝ln（1/R）１／λ中位寿命：tr （0.5）=0.693*1/λ 14、什么是系统
832微电子器件-电子科技大学2015硕士入学考试真题
电子科技大学 2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题电子科技大学2016年硕士研究生入学考试初试自命题科目及代码汇总 ?111单独考试政治理论 ?241法语(二外) ?242德语(二外) ?243日语(二外) ?244英语(二外仅日语方向) ?288单独考试英语 ?601数学分析 ?602高等数学 ?613分子生物学 ?615日语水平测试 ?616公共管理综合 ?621英语水平测试 ?622心理学综合 ?623新闻传播理论 ?625宪法学 ?688单独考试高等数学 ?689西方行政史 ?690中国近现代史 ?691政治学原理 ?692数学物理基础?694生物学综合 ?694生物学综合 ?695口腔综合 ?804行政法与行政诉讼法学 ?805新闻传播实务 ?806行政管理综合 ?808金融学基础 ?809管理学原理 ?811大学物理 ?812地理信息系统基础 ?813电磁场与电磁波 ?814电力电子技术 ?815电路分析基础 ?818固体物理 ?820计算机专业基础 ?821经济学基础 ?824理论力学 ?825密码学基础与网络安全 ?830数字图像处理 ?831通信与信号系统 ?832微电子器件 ?834物理化学 ?835线性代数 ?836信号与系统和数字电路 ?839自动控制原理 ?840物理光学 ?845英美文学基础知识及运用 ?846英语语言学基础知识及运用 ?847日语专业基础知识及应用 ?852近代物理基础 ?853细胞生物学 ?854国际政治学 ?855辩证唯物主义和历史唯物主 义 ?856测控通信原理 ?857概率论与数理统计 ?858信号与系统 ?859测控通信基础 ?860软件工程学科基础综合
光电子材料与器件 课后习题答案
3.在未加偏置电压的条件下，由于截流子的扩散运动，p 区和n 区之间的pn 结附近会形成没有电子和空穴分布的耗尽区。在pn 结附近，由于没有电子和空穴，无法通过电子-空穴对的复合产生光辐射。加上正向偏置电压，驱动电流通过器件时，p 区空穴向n 区扩散，在pn 结附近形成电子和空穴同时存在的区域。电子和空穴在该区通过辐射复合，并辐射能量约为Eg 的光子，复合掉的电子和空穴由外电路产生的电流补充。 5要满足以下条件a 满足粒子数反转条件，即半导体材料的导带与价带的准费米能级之差不小于禁带宽度即B.满足阈值条件，半导体由于粒子数产生的增益需要能够补偿工作物质的吸收、散射造成的损耗，以及谐振腔两个反射面上的透射、衍射等原因产生的损耗。即 第二章课后习题 1、工作物质、谐振腔、泵浦源 2、粒子数反转分布 5a.激光介质选择b.泵浦方式选择c 、冷却方式选择d 、腔结构的选择e 、模式的选择f 、整体结构的选择 第三章课后习题 10.要求：对正向入射光的插入损耗值越小越好，对反向反射光的隔离度值越大越好。原理：这种光隔离器是由起偏器与检偏器以及旋转在它们之间的法拉第旋转器组成。起偏器将输入光起偏在一定方向，当偏振光通过法拉第旋转器后其偏振方向将被旋转45度。检偏器偏振方向正好与起偏器成45度，因而由法拉第旋转器出射的光很容易通过它。当反射光回到隔离器时，首先经过起偏器的光是偏振方向与之一至的部分，随后这些这些光的偏振方向又被法拉第旋转器旋转45度，而且与入射光偏振方向的旋转在同一方向上，因而经过法拉第旋转器后的光其偏振方向与起偏器成90度，这样，反射光就被起偏器所隔离，而不能返回到入射光一端。 15.优点：A 、采用光纤耦合方向，其耦合效率高；纤芯走私小，使其易于达到高功率密度，这使得激光器具有低的阈值和高的转换效率。B 、可采用单模工作方式，输出光束质量高、线宽窄。C 、可具有高的比表面，因而散热好，只需简单风冷即可连续工作。D 、具有较多的可调参数，从而可获得宽的调谐范围和多种波长的选择。E 、光纤柔性好，从而使光辉器使用方便、灵巧。 由作为光增益介质的掺杂光纤、光学谐振腔、抽运光源及将抽运光耦合输入的光纤耦合器等组成。 原理:当泵浦激光束通过光纤中的稀土离子时，稀土离子吸收泵浦光，使稀土原子的电子激励到较高激发态能级，从而实现粒子数反转。反转后的粒子以辐射跃迁形式从高能级转移到基态。 g v c E F F 211ln 21R R L g g i th
清华大学半导体器件张莉期末考题
发信人: smallsheep (final examination), 信区: Pretest 标题: 微电子器件 发信站: 自由空间 (Mon Jun 20 10:27:10 2005), 站内 填空： 一，已知af，aR，和IES，求Ics=____（互易关系） 二.bjtA和bjtB。一个集电极是N－，一个集电极是N＋ 问： 哪个饱和压降大___， 那个early电压大___ 那个容易电流集边___. 哪个容易穿通电压大_____ 哪个容易击穿BVCBO.____, 三.发射结扩散电容应该包括那几个时间常数的影响 简答： 1.β和ft对Ic的特性有很大的相似之处，比如在小电流段都随Ic的减小而减小，在大电流段都随Ic的增大而减小。请解释原因 2.总结一下NN+结的作用。 大题： 1.对于杂质浓度分布为NAB(x)=NAB(0)exp（－λx/WB)的分布，用moll－rose方法推出基区少子分布和渡越时间。 2.给了WB，WE，和其它一堆参数，求β，a,hef.... 求IB，Ic， 求π模型参数，gm，go，gu.. 3.画图，上升时间t0，t1’，t2’三点处的能带图，和少子分布图 总体来说很简单。好像很多人都很得意，ft！ 发信人: willow (我要我的自由), 信区: Pretest 标题: 半导体器件-张莉 发信站: 自由空间 (Wed Jun 23 21:38:40 2004), 站内 A卷 1。以下那些是由热载流子效应引起的。。。 。。。6个选项，待补充。。。 2。何谓准静态近似 3。为了加快电路开关时间参数应如何选取 。。。参数，电容，fT,beita,待补充 4。CE律的参数变化， Vt,xSiO2,N,结深 按照参数的变化规律下列效应将如何变化 （1）掺杂浓度N引起：...5种效应，待补充。。。//sigh,我把N弄反了，5个空全错
微电子器件课程复习题教学内容
微电子器件课程复习 题
“微电子器件”课程复习题 一、填空题 1、若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为163A 1.510cm N -=?，则室温下该区的平衡多子 浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为（ ）和（ ）。 2、在PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带（ ）电荷，N 区一侧带（ ）电荷。内建电场 的方向是从（ ）区指向（ ）区。 3、当采用耗尽近似时，N 型耗尽区中的泊松方程为（ ）。由此方程可以看出，掺 杂浓度越高，则内建电场的斜率越（ ）。 4、PN 结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（ ），内建电场的最大值就越（ ）， 内建电势V bi 就越（ ），反向饱和电流I 0就越（ ），势垒电容C T 就越（ ），雪崩击穿电压就越（ ）。 5、硅突变结内建电势V bi 可表为（ ），在室温下的典型值为（ ）伏特。 6、当对PN 结外加正向电压时，其势垒区宽度会（ ），势垒区的势垒高度会（ ）。 7、当对PN 结外加反向电压时，其势垒区宽度会（ ），势垒区的势垒高度会（ ）。 8、在P 型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度n p 与外加电压V 之间的关系可表示为 （ ）。若P 型区的掺杂浓度173A 1.510cm N -=?，外加电压V = 0.52V ，则P 型 区与耗尽区边界上的少子浓度n p 为（ ）。 9、当对PN 结外加正向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓 度（ ）；当对PN 结外加反向电压时，中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度（ ）。 10、PN 结的正向电流由（ ）电流、（ ）电流和（ ）电流三部分所组 成。
微电子技术前沿复习(带答案的哦)
微电子前沿复习提纲 看一些微电子技术发展的知识 1.请给出下列英文缩写的英文全文，并译出中文： CPLD: Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件 FPGA: Field－Programmable Gate Array 现场可编程门阵列 GAL:generic array logic 通用阵列逻辑 LUT: Look-Up-Table 显示查找表 IP: Intellectual Property 知识产权 SoC: System on Chip 片上系统 2.试述AGC BJT器件实现AGC特性的工作原理; 试说明为什么 AGC BJT的工作频率范围受限? AGC 即自动增益控制（Automatic Gain Control） ? AGC BJT器件实现AGC特性的工作原理：当输入增加时，输出会同时增加，我们 可利用双极型晶体管的大注入效应和大电流下的基区扩展--kirk效应，衰减增益， 使放大系数降低，则达到了稳定输出的目的。 ?工作频率范围受限原因： 1) 、自动增益控制特性与频率特性是相矛盾，实现AGC需要基区展宽，而器件 的工作频率与基区宽度的平方成反比，要实现大范围的自动增益控制，要求 宽基区，使得工作频率范围受限。 2) 、实现AGC要求基区大注入,基区掺杂浓度低时，易于发生大注入效应，而基 区掺杂浓度动愈低，器件高频噪声愈差，使得工作频率范围受限。 3.为什么双栅MOSFET具有良好的超高频(UHF)特性？ 双栅MOSFET结构如图： 1) 、双栅MOS的端口 Gl靠近源极，对应的基区宽度短，加高频信号，称信号栅，可以实现超高频。 G2靠近漏极，对应的基区宽度较宽，有良好的AGC性能，加固定偏置或AGC电压，作增益控制栅。 2) 、它通过第二个栅极G2交流接地, 可在第一个栅极G1和漏极D之间起到有效的 静电屏蔽作用, 从而使得栅极与漏极之间的反馈电容(是Miller电容)大大减小，则 提高了频率。 4.为什么硅栅、耐熔金属栅能实现源漏自对准，而铝栅不行？实现
光电子材料与器件题库
《光电子材料与器件》题库 选择题: 1. 如下图所示的两个原子轨道沿z轴方向接近时，形成的分子轨道类型为( A ) (A) *σ(B) σ(C) π(D) *π 2. 基于分子的对称性考虑，属于下列点群的分子中不可能具有偶极矩的为（C）（A）C n（B）C n v（C）C2h（D）C s 3. 随着温度的升高，光敏电阻的光谱特性曲线的变化规律为（B）。 （A）光谱响应的峰值将向长波方向移动 （B）光谱响应的峰值将向短波方向移动 （C）光生电流减弱 （D）光生电流增强 4. 利用某一CCD来读取图像信息时，图像积分后每个CCD像元积聚的信号在同一时刻先转移到遮光的并行读出CCD中，而后再转移输出。则该CCD的类型为（B ） （A）帧转移型CCD （B）线阵CCD （C）全帧转移型CCD （D）行间转移CCD 5. 对于白光LED器件，当LED基片发射蓝光时，其对应的荧光粉的发光颜色应该为（D） （A）绿光（B）紫光（C）红光（D）黄光 6. 在制造高效率太阳能电池所采取的技术和工艺中，下列不属于光学设计的为（C） （A）在电池表面铺上减反射膜; （B）表面制绒; （C）把金属电极镀到激光形成槽内; （D）增加电池的厚度以提高吸收 7. 电子在原子能级之间跃迁需满足光谱选择定则，下列有关跃迁允许的表述中，不正确的是（B ）： （A）总角量子数之差为1 （B）主量子数必须相同 （C）总自旋量子数不变
（D）内量子数之差不大于2 8. 物质吸收一定波长的光达到激发态之后，又跃迁回基态或低能态，发射出的荧光波长小于激发光波长，称为（B）。 （A）斯托克斯荧光（B）反斯托克斯荧光（C）共振荧光（D）热助线荧光9. 根据H2+分子轨道理论，决定H原子能否形成分子的主要因素为H原子轨道的（A ） （A）交换积分（B）库仑积分（C）重叠积分（D）置换积分 10. 下列轨道中，属于分子轨道的是（C） （A）非键轨道（B）s轨道（C）反键轨道（D）p 轨道 11. N2的化学性质非常稳定，其原因是由于分子中存在（D ） （A）强σ 键（B）两个π键（C）离域的π键（D）N N≡三键12. 测试得到某分子的光谱处于远红外范围，则该光谱反映的是分子的（B ）能级特性。 （A）振动（B）转动（C）电子运动（D）电声子耦合 13．下列的对称元素中，所对应的对称操作属于虚动作的是（C ） （A）C3 （B）E（C）σh（D）C6 14. 某晶体的特征对称元素为两个相互垂直的镜面，则其所处的晶系为（C）（A）四方晶系（B）立方晶系（C）正交晶系（D）单斜晶系 15. 砷化镓是III-V族化合物半导体，它的晶体结构是（D）。 （Ａ）NaCl 结构（B）纤锌矿结构（C）钙钛矿结构（D）闪锌矿结构16. 原子轨道经杂化形成分子轨道时，会发生等性杂化或非等性杂化。下列物质中化学键属于不等性杂化的是（B）。 （A）CH4（B）H2O （C）石墨烯（D）金刚石 17. 关于金属的特性，特鲁德模型不能成功解释的是（A ） （A）比热（B）欧姆定律（C）电子的弛豫时间（D）电子的平均自由程18. 下列有关半导体与绝缘体在能带上的说法中，正确的是（B ）。 （A）在绝缘体中，电子填满了所有的能带 （B）在0 K下，半导体中能带的填充情况与绝缘体是相同的 （C）半导体中禁带宽度比较大 （D）绝缘体的禁带宽度比较小 19. 在非本征半导体中，载流子（电子和空穴）的激发方式为（B）？ （A）电（B）热（C）磁（D）掺杂 20．在P型半导体材料中，杂质能级被称之为（C）。 （A）施主能级（B）深陷阱能级（C）受主能级（D）浅陷阱能级
微电子工程学复习题
第一章： 1、电子器件微型化和大规模集成的含义是什么？其具有怎样的实际意义。 答：电子器件微型化主要是指器件的最小尺寸，也就是特征尺寸变小了。大规模集成是指在单个芯片上所继承的电子器件数量越来越多。 电子器件微型化和大规模集成的意义： 1）提高速度和降低功耗只有提高集成度，才能减少电子系统内部的连线和最大限度地减少封装管壳对速度的影响。提高速度和提高集成度是统一的，前者必须通过后者来实现。同时采用低功耗、高速度的电路结构（器件结构） 2）提高成品率与可靠性大规模集成电路内部包含的大量元件都已彼此极其紧密地集成在一块小晶片上，因此不像中、小规模集成电路组成的电子系统那样，由于元件与元件，或电路与电路之间装配不紧密，互连线长且暴露在外，易受外界各种杂散信号的干扰，所以说大规模集成电路提高了系统可靠性。 为了提高为电子器件的成品率，需要在少增加电路芯片面积的前提下尽可能容纳更多的电子元件，也就是采取提高元件密度的集成方法。 3）低成本大规模集成电路制造成本和价格比中、小规模集成电路大幅度下降是因为集成度和劳动生产率的不断提高。 综上所述，大规模和超大规模集成电路的微型化、低成本、高可靠和高频高速四大特点，正是电子设备长期追求的技术指标和经济指标，而这四大特点中后三个特点皆源于微型化的特点。因此这四大特点是统一的、不可分割的。 2、超大规模集成电路面临哪些挑战？ 答：首先是大直径的硅材料, 随着集成电路技术的发展，硅单晶直拉生产技术，在单晶尺寸、金属杂质含量、掺杂元素和氧分布的均匀性及结晶缺陷等方面得到了不断的改进。目前，通常使用的硅单晶抛光片的直径已达到300mm，400mm硅单晶片的制造也已经开始。如何控制400mm晶体中点缺陷将是面临的重大挑战。 其次是光刻技术：在微电子制造技术中，最为关键的是用于电路图形生成和复制的光刻技术。更短波长光源、新的透镜材料和更高数字孔径光学系统的加工技术，成为首先需要解决的问题；同时，由于光刻尺寸要小于光源波长，使得移相和光学邻近效应矫正等波前工程技术成为光学光刻的另一项关键技术。 最后是器件工艺。当器件的沟道长度缩小到0.1um时，已开始逼近传统的半导体物理的极限。随之而来的是栅氧化层不断减薄，SiO2作为传统的栅氧化层已经难以保证器件的性能。同时随着半导体器件工艺的特征尺寸不断地缩小，芯片内部的多层内连线工艺也逐渐成为半导体工艺发展的挑战。 3、阐述微电子学概念及其重要性。 答：微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、子系统及系统的电子学分支。 微电子学作为电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的科学。 微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的，故实用性极强。微电子学中所实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统。 微电子学是信息领域的重要基础学科，在信息领域中，微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学，是研究信息载体的科学，构成了信息科学的基石。其发展水平直接影响着整个信息技术的发展。 微电子科学技术是信息技术中的关键之所在，其发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。
微电子技术概论期末试题
《微电子技术概论》期末复习题 试卷结构： 填空题40分，40个空，每空1分， 选择题30分，15道题，每题2分， 问答题30分，5道题，每题6分 填空题 1.微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。 2.微电子学中实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统，是微小化的。 3.集成电路封装的类型非常多样化。按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。 4.材料按其导电性能的差异可以分为三类：导体、半导体和绝缘体。 5. 迁移率是载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度。 6.PN 结的最基本性质之一就是其具有单向导电性。 7.根据不同的击穿机理，PN 结击穿主要分为雪崩击穿和隧道击穿这两种电击穿。 8.隧道击穿主要取决于空间电荷区中的最大电场。 9. PN结电容效应是PN结的一个基本特性。 10.PN结总的电容应该包括势垒电容和扩散电容之和。 11.在正常使用条件下，晶体管的发射结加正向小电压，称为正向偏置，集电结加反向大电压，称为反向偏置。 12.晶体管的直流特性曲线是指晶体管的输入和输出电流-电压关系曲线， 13.晶体管的直流特性曲线可以分为三个区域：放大区，饱和区，截止区。 14.晶体管在满足一定条件时，它可以工作在放大、饱和、截止三个区域中。 15.双极型晶体管可以作为放大晶体管，也可以作为开关来使用，在电路中得到了大量的应用。 16. 一般情况下开关管的工作电压为 5V ，放大管的工作电压为 20V 。 17. 在N 型半导体中电子是多子，空穴是少子； 18. 在P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。 19. 所谓模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。 20. 收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号是模拟信号。 21. 所谓数字信号，指在时间上和幅度上离散取值的信号。 22. 计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。 23. 半导体集成电路是采用半导体工艺技术，在硅基片上制作包括电阻、电容、二极
新人教版四年级语文上册-单元期中期末专项练习-第八组达标检测B卷及答案
第八组达标测试卷 一、基础达标。(共43分) 1．在加点字的正确读音下画“——”。(6分) 潜．入深海(qián qiǎn) 筛．选(shān shāi) 烹． 调(pēng hēng) 例．如(lì liè) 盐碱．(jiǎn xián) 储． 存(cǔ chǔ) 崭．新(zhǎn zhàn) 船舶．(bō bó) 凌． 空(lín líng) 提供．(gōng gòng) 奇迹．(jī jì) 楷模． (mú mó) 2．比一比，再组词。(4分) ?????赖（ ）懒（ ） ?????辐（ ）副（ ） ?????舶（ ）泊（ ） ?????综（ ）棕（ ） 3．正确书写词语。(8分) 4．连一连。(8分) 5．还原下面广告中的成语，找出改动的字画圈，把正确的字写在括
号里。(3分) 服装广告：百衣百顺()蚊香广告：默默无蚊() 磁化杯广告：有杯无患() 摩托车广告：骑乐无穷() 淋浴器广告：湿出有名() 软件广告：无网不胜() 6．用正确的关联词填空。(4分) (1)科学家们提出，鸟类()和恐龙有亲缘关系，()很可能 就是一种小型恐龙的后裔。 (2)()食用，太空归来的这些特殊乘客()有很多用武之地 呢！ (3)电脑根据这些气象资料，为主人提供一个()节能()舒 适的家居环境。 (4)()太空蔬菜走进了千家万户，()我们餐桌上的菜肴更 丰富了。 7．句子训练。(10分) (1)我国科学家在辽宁西部首次发现了保存有羽毛印痕的恐龙化石。 (缩句) ________________________________________________________ (2)靠什么呼风唤雨呢？靠的是现代科学技术。(仿写) ________________________________________________________ (3)满天的星星在夜空中闪烁着光芒。(改为比喻句) ________________________________________________________ (4)我走上阳台。我去看爸爸养的金鱼。(合成一句话)
微电子材料与器件复习题(终极版)(1)
《微电子材料与器件》复习题 1.设计制备NMOSFET的工艺，并画出流程图。 概括的说就是先场氧，后栅氧，再淀多晶SI，最后有源区注入 （1）衬底P-SI；（2）初始氧化；光刻I；场区注硼，注硼是为了提高场区的表面浓度，以提高场开启；场区氧化；去掉有源区的SI3N4和SIO2；预栅氧，为离子注入作准备；调整阈电压注入（注硼），目的是改变有源区表面的掺杂浓度，获得要求的晶硅；光刻II，刻多晶硅，不去胶；离子注入，源漏区注砷，热退火；去胶，低温淀积SIO2；光刻III刻引线孔；蒸铝；光刻IV刻电极； 形成N阱初始氧化 淀积氮化硅层 光刻1版，定义出N阱 反应离子刻蚀氮化硅层 N阱离子注入，注磷 形成P阱去掉光刻胶 在N阱区生长厚氧化层，其它区域被氮化硅层保护而不会被氧化 去掉氮化硅层 P阱离子注入，注硼 推阱退火驱入 去掉N阱区的氧化层 形成场隔离区 生长一层薄氧化层 淀积一层氮化硅 光刻场隔离区，非隔离区被光刻胶保护起来 反应离子刻蚀氮化硅 场区离子注入 热生长厚的场氧化层 去掉氮化硅层 形成多晶硅栅 生长栅氧化层 淀积多晶硅 光刻多晶硅栅 刻蚀多晶硅栅 形成硅化物 淀积氧化层 反应离子刻蚀氧化层，形成侧壁氧化层 淀积难熔金属Ti或Co等 低温退火，形成C-47相的TiSi2或CoSi 去掉氧化层上的没有发生化学反应的Ti或Co 高温退火，形成低阻稳定的TiSi2或CoSi2 形成N管源漏区 光刻，利用光刻胶将PMOS区保护起来 离子注入磷或砷，形成N管源漏区 形成P管源漏区
光刻，利用光刻胶将NMOS区保护起来 离子注入硼，形成P管源漏区 形成接触孔 化学气相淀积磷硅玻璃层 退火和致密 光刻接触孔版 反应离子刻蚀磷硅玻璃，形成接触孔 形成第一层金属 淀积金属钨(W)，形成钨塞 淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等 光刻第一层金属版，定义出连线图形 反应离子刻蚀金属层，形成互连图形 形成穿通接触孔 化学气相淀积PETEOS 通过化学机械抛光进行平坦化 光刻穿通接触孔版 反应离子刻蚀绝缘层，形成穿通接触孔 形成第二层金属 淀积金属层，如Al-Si、Al-Si-Cu合金等 光刻第二层金属版，定义出连线图形 反应离子刻蚀，形成第二层金属互连图形 合金形成钝化层 在低温条件下(小于300℃)淀积氮化硅 光刻钝化版 刻蚀氮化硅，形成钝化图形 测试、封装，完成集成电路的制造工艺 2.集成电路工艺主要分为哪几大类，每一类中包括哪些主要工艺，并简述各工 艺的主要作用。 要制造一块集成电路，需要经过集成电路设计、掩膜版制造、原始材料制造、芯片加工、封装、测试等工序。集成电路设计主要包括功能设计、逻辑设计、电路设计、掩膜版图设计、计算机仿真等，芯片加工包括图形转换、刻蚀、掺杂、制膜。图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等制膜：制作各种材料的薄膜 图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等制膜：制作各种材料的薄膜 3.简述光刻的工艺过程。 光刻工序：光刻胶的涂覆→爆光→显影→刻蚀→去胶。光刻的基本要素是掩模板和光刻胶。在光刻过程中将液态的光刻胶滴在高速旋转的硅片上；或者先把液态的光刻胶滴在硅片上，之后再高速旋转硅片。其目的是在硅片表面上形成一层胶膜。然后对硅片进行前烘，经过前烘的光刻胶称为牢固附着在硅片上的一层固态薄膜，经过曝光之后，使用特定的溶剂对光刻胶进行显影，部分区域的光刻胶将被溶解掉（对负胶，没曝光区域光刻胶被溶解，对正胶，曝光区域
《光电子材料与器件》考试重点复习
1、能带形成的原理孤立原子的电子占据一定的原子轨道，形成一系列分立的能级。如果一定数量的原子相互结合形成分子，则原子轨道发生分裂，形成的分子轨道数正比于组成分子的原子数。在包括半导体在内的固体中，大量原子紧密结合在一起，轨道数变得非常巨大，轨道能量之差变得非常小，与孤立原子中的分立能级相比，这些原子轨道可视为能量是近似连续分布的。这种能级近似连续分布的能量范围，即为能带。 2、半导体发光机理 半导体材料中的电子由高能态向低能态跃迁的同时，会以光子的形式释放多余的能量，这称为辐射跃迁，辐射跃迁的过程也就是半导体材料的发光过程。 电子由高能态向低能态跃迁的同时，产生相应能量间隔的光子。电子的跃迁，要求价带有价带电子，同时导带有相应的空穴，即在导带、价带中存在电子空穴对，通过电子空穴的复合，半导体可以发射光子。 3、光电探测原理将光辐射的作用，视为所含光子与物质内部电子的直接作用，也就是物质内部电子在光子的作用下，产生激发而使物质的电学特性发生变化。 4、pn 结形成空间耗电区的原理 形成PN结后，由于n区和p区载流子浓度的差异，n区的多数载流子电子、p 区的多数载流子空穴分别向对方区域扩散并与其多数载流子复合。这就造成PN 结n 区一侧附近电子浓度降低，留下不能移动的施主离子，产生局部的正电荷区域。PN结p区一侧的附近空穴浓度降低，留下不能移动的受主离子，产生局部的负电荷区域。由于局部正负电荷的存在，PN 结附近会产生一个由n 区指向p 区的内建电场。电场阻碍n区的电子继续向p区扩散，同时使n区的少数载流子空穴向p 区漂移，同样，电场阻碍p 区的空穴继续向n 区扩散，同时使p 区的少数载流子电子向n区漂移。随着扩散的减弱，飘移的增强，最终实现载流子的动态平衡。PN 结附近载流子被耗尽的区域称为空间电荷区，或者耗尽区。 5、直接带隙半导体和间接带隙半导体的区别 直接带隙：导带的最低位置位于价带最高位置的正上方；电子空隙复合伴随光子的发射。III-V 族元素的合金，典型的如GaAs 等。 间接带隙：导带的最低位置不位于价带最高位置的正上方；电子空隙复合需要声子的参与，声子振动导致热能，降低了发光量子效率。 6、半导体发光材料特性 砷化傢(GaAs):直接跃迁型闪锌矿结构发射的光子能量1.42eV左右，相应 波长873nm 附近，红外波段 磷化傢(GaP):间接跃迁型闪锌矿结构间接带隙宽度2.26eV,离子性为0.374, 氮化傢(GaN):直接跃迁型纤锌矿结构带隙宽度3.39eV 7、什么是发光二极管发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴” ，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。
2014年电子科技大学微电子器件考研真题
电子科技大学 2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：832 微电子器件 注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。 一、填空题（共48分，每空1.5分） 1、PN结二极管用途广泛，在作为变容二极管使用时，主要利用其（）向偏置的 （）电容；在作为温度传感器使用时，主要利用其正向导通压降会随温度的升高而（）。 2、一个P+N型的二极管，电子和空穴的寿命分别为τn和τp，在外加正向直流电压V1时电流 为I1，当外加电压反向为－V2时，器件会经历一段反向恢复过程，这主要是由正向导通时存储在（）型中性区中的非平衡少子造成的，该非平衡少子的总量为 （）。 3、防止PN结发生热击穿，最有效的措施是降低器件的（）。同时，禁带宽带越 （）的半导体材料，其热稳定性越好。（第二个空填“大”或“小”） 4、双极型晶体管的基区宽度调变效应越严重，其厄尔利电压越（），共发射极增量输 出电阻越（）。（填“大”或“小”） 5、已知双极型晶体管的基区度越时间和基区少子寿命分别为τb和τB，则1/τB表示的物理 意义为（），因此τb/τB可以表示 （）。 6、MOSFET的亚阈区摆幅S反应了在亚阈区中（）的控制能力。 栅氧化层越厚，则S越（），该控制能力越（）。（第二个空填“大”或“小”，第三个空填“强”或“弱”） 7、当金属和P型半导体形成金-半接触时，如果金属的功函数大于半导体的功函数，半导体表 面将形成（），该结构（）单向导电性。（从以下选项中选择） A 电子阻挡层 B 电子反阻挡层C空穴阻挡层 D 空穴反阻挡层 E 具有 F 不具有 微电子器件试题共6页，第1页
8、MOSFET的跨导是（）特性曲线的斜率，而漏源电导是（）特性曲 线的斜率。在模拟电路中，MOSFET一般工作在（）区，此时理想情况下漏源电导应为零，但实际上由于（）和（），漏源电导通常为正的有限值。 9、短沟道MOSFET中采用偏置栅结构或漏端轻掺杂结构，是为了降低漏端附近的电场强度， 从而抑制（）效应，防止器件电学特性退化。 10、如果以SiGe来制作BJT的发射区，Si来制作BJT的基区，则与全部采用Si材料的双极 型晶体管相比，其共基极电流放大系数α将（）。（填“增大”、“减小”或“不变”） 11、根据恒场等比例缩小法则，当MOSFET的沟道长度缩小K倍时，其阈值电压变为之前的 （），总电容变为之前的（），最高工作频率变为之前的（）。 12、研究发现硅-二氧化硅系统中，存在四种形式的电荷或能量状态，包括Na+、K+等可动离 子、（）、（）以及二氧化硅层中的电离陷阱电荷，通常它们都带正电，因此（）型MOSFET的衬底表面更容易反型。 13、PMOS的衬底相对于源端应该接（）电位。当|V BS|增加时，PMOS的阈值电压绝对值 将（），该效应叫做（）。（第二个空填“增大”、“减小” 或“不变”） 二、简答与作图题(共57分) 1、如图所示，一块掺杂浓度为N D的无限长均匀N型半导体材料，在x的负半轴有一束光稳定地照射在半导体表面，产生体密度为G0的电子-空穴对。（9分） （1）写出该半导体材料在x正半轴的少子扩散方程。（只考虑少子在x方向的运动） （2）如果要通过上述扩散方程求解x正半轴的少子分布，应该采用什么样的边界条件？（3）如果该半导体材料在x正半轴的长度缩短为W（W远小于少子扩散长度），又应该采用什么样的边界条件求解？ 微电子器件试题共6页，第2页
微电子前沿复习(带答案)
微电子技术前沿复习提纲 1.请给出下列英文缩写的英文全文，并译出中文： CPLD: Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件 FPGA: Field－Programmable Gate Array 现场可编程门阵列 GAL:generic array logic 通用阵列逻辑 LUT: Look-Up-Table 显示查找表 IP: Intellectual Property 知识产权 SoC: System on Chip 片上系统 2.试述AGC BJT器件实现AGC特性的工作原理; 试说明为什么 AGC BJT的工作频率范围受限? AGC 即自动增益控制（Automatic Gain Control） ? AGC BJT器件实现AGC特性的工作原理：当输入增加时，输出会同时增加，我们 可利用双极型晶体管的大注入效应和大电流下的基区扩展--kirk效应，衰减增益， 使放大系数降低，则达到了稳定输出的目的。 ?工作频率范围受限原因： 1) 、自动增益控制特性与频率特性是相矛盾，实现AGC需要基区展宽，而器件 的工作频率与基区宽度的平方成反比，要实现大范围的自动增益控制，要求 宽基区，使得工作频率范围受限。 2) 、实现AGC要求基区大注入,基区掺杂浓度低时，易于发生大注入效应，而基 区掺杂浓度动愈低，器件高频噪声愈差，使得工作频率范围受限。 3.为什么双栅MOSFET具有良好的超高频(UHF)特性？ 双栅MOSFET结构如图： 1) 、双栅MOS的端口 Gl靠近源极，对应的基区宽度短，加高频信号，称信号栅，可以实现超高频。 G2靠近漏极，对应的基区宽度较宽，有良好的AGC性能，加固定偏置或AGC电压，作增益控制栅。 2) 、它通过第二个栅极G2交流接地, 可在第一个栅极G1和漏极D之间起到有效的 静电屏蔽作用, 从而使得栅极与漏极之间的反馈电容(是Miller电容)大大减小，则 提高了频率。 4.为什么硅栅、耐熔金属栅能实现源漏自对准，而铝栅不行？实现 源漏自对准的目的是什么？
《光电子材料与器件》-题库
《光电子材料与器件》题库
填空题 1. 金刚石与石墨烯均是由碳构成的共价化合物，但由于二者的电子杂化类型分 别为____sp3_____和___sp2_____ 杂化，因而表现出截然不同的性质。2. 离子晶体中阴阳离子的极化能力差别较大，其中_____阴离子_____易于被极 化而主极化能力较低，____阳离子_____ 主极化能力较强而被极化程度较低。 3. 光电二极管需在反向偏压下工作，其原理是增加_耗尽区禁带___的宽度，以提高光敏二极管的灵敏度。 4. 激光器的激活物质通过受激发射产生激光，就物质的形态而言，其可以是____气体_____、___固体____ 和____液体_____。 5. 在光辐照下，不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间会产生电位差，其产生的机制为____侧向光电效应_____ 、____光电磁效应______和_______势垒效应___________。 6. 某一半导体材料的禁带宽度为 2.2 电子伏特，则该本征吸收的长波极限为 _564.7_____ 纳米。 7. 原子轨道构成有效的分子轨道须满足三个条件，即___能级高低相近______、 ___轨道最大重叠______和_____对称性匹配______。 8. 高效率太阳能电池的设计必须要对顶端电极进行优化，其目的是为了使__载流子_______造成的损耗降到最低。 9. 光谱学中经常用光谱项来表示原子所处状态。当两激发态的光谱项分别写为32D5/2和3 2P3/2时，其对应的四个量子数n, L, S, J分别为__3 2 1/2 5/2______ 和___3 1 1/2 3/2_______。 10. 即便在没有外界影响的情况下，原子的吸收谱线也会发生宽化，这种谱线的宽化称为___自然加宽____，其原因是由于_____处于同一状态的原子，所具有的能量有小的差别，谱线有一定的宽度________________。 11. 分子轨道理论模型的建立假定了三个近似，它们分别是____单原子近似___、_____波思近似______和____非相对论近似___________ 12. 分子轨道中，能量高于原子轨道的是___反键_____轨道，能量等于原子轨道是__非键____轨道。 13. 同核双原子分子F2的分子轨道顺序为__a1s