微电子学概论复习整理
微电子学概论复习题及答案(详细版)
微电子学概论复习题及答案（详细版）第一章绪论1．画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2．集成电路分类情况如何？双极型PMOSMOS型单片集成电NMOS路CMOS按结构分类BiMOSBiMOS型BiCMOS厚膜混合集成电路混合集成电路薄膜混合集成电路SSIMSI集成电路LSI按规模分类VLSIULSIGSI组合逻辑电路数字电路时序逻辑电路线性电路按功能分类模拟电路非线性电路数字模拟混合电路按应用领域分类第二章集成电路设计1．层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计．将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别，这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。
从层次和域表示分层分级设计思想域：行为域：集成电路的功能结构域：集成电路的逻辑和电路组成物理域：集成电路掩膜版的几何特性和物理特性的具体实现层次：系统级、算法级、寄存器传输级(也称RTL级)、逻辑级与电路级2．什么是集成电路设计？根据电路功能和性能的要求，在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下，尽量减小芯片面积，降低设计成本，缩短设计周期，以保证全局优化，设计出满足要求的集成电路。
3．集成电路设计流程，三个设计步骤系统功能设计逻辑和电路设计版图设计4．模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程A.数字电路：RTL级描述逻辑综合(Synopy,Ambit)逻辑网表逻辑模拟与验证，时序分析和优化难以综合的：人工设计后进行原理图输入，再进行逻辑模拟电路实现(包括满足电路性能要求的电路结构和元件参数)：调用单元库完成；没有单元库支持：对各单元进行电路设计，通过电路模拟与分析，预测电路的直流、交流、瞬态等特性，之后再根据模拟结果反复修改器件参数，直到获得满意的结果。
由此可形成用户自己的单元库；单元库：一组单元电路的集合；经过优化设计、并通过设计规则检查和反复工艺验证，能正确反映所需的逻辑和电路功能以及性能，适合于工艺制备，可达到最大的成品率。
微电子学概论复习文档
微电子学概论复习文档一、微电子学概述1.定义：微电子学是研究微米尺寸电子元器件（如晶体管、集成电路等）的科学。
2.特点：尺寸小、功能集成、速度快、功耗低。
3.应用领域：计算机、通信、医疗、汽车、工业控制等。
二、基本概念1.晶体管：是微电子学的基本元件，分为NPN型和PNP型。
2.集成电路：是晶体管和其他电子元件的组合，包括集成电路芯片和集成电路模块。
3.可编程逻辑器件（PLD）：是一种可以编程的数字逻辑电路，如可编程门阵列（PAL）和可编程逻辑阵列（PLA）等。
三、微电子器件1.MOSFET晶体管：结构简单，使用广泛，适用于各种应用场合。
2.双极型晶体管：用于放大和开关电路。
3.发光二极管（LED）：将电能转化为光能的器件。
4.激光二极管：用于激光器、光纤通信等领域。
5.硅基混合集成电路：将硅MOSFET和双极型晶体管结合使用，提高集成度和性能。
四、半导体材料与器件1.硅材料：常用的半导体材料，具有良好的电子和热导性能。
2.砷化镓材料：适用于高频器件，具有较好的导电性能。
3.砷化铝材料：适用于光电子器件，具有良好的光电转换性能。
五、集成电路制造工艺1.可重复制造技术：使用模版制造集成电路。
2.硅工艺：将器件制作在硅基底上。
3.制作流程：薄膜沉积、光刻、蚀刻、扩散等。
六、集成电路设计与布局1.电路设计：根据电路功能和性能要求设计电路。
2.电路布局：将电路元件放置在集成电路芯片上的过程。
3.电路布线：将芯片内的电路元件连接起来的过程。
七、集成电路测试与封装1.电气测试：测试集成电路的功能和性能。
2.封装：将芯片封装在注塑封装或球栅阵列封装中，提供对外连接。
八、微电子器件的未来发展1.器件尺寸的进一步缩小。
2.功耗的进一步减少。
3.通信和计算速度的进一步提高。
4.新材料的应用和新器件的研发。
以上是关于微电子学概论的复习笔记，希望对你的复习有所帮助。
通过对这些知识点的复习，你可以对微电子学的基本原理和应用有一个全面的了解，为进一步深入学习微电子学打下坚实的基础。
大一微电子学概论知识点
大一微电子学概论知识点微电子学是研究微型电子器件和电路的学科，是现代电子技术中的重要组成部分。
本文将介绍大一微电子学概论中的一些重要知识点，帮助读者快速了解该学科的基础内容。
一、半导体材料半导体材料是微电子学研究中的基础。
常见的半导体材料有硅和锗，其特点是导电性介于导体和绝缘体之间。
在半导体材料中，电子的能级分布对电子行为和电路性能起到重要影响。
当外界施加一定电压或热能时，半导体材料的导电性会发生改变，进而实现电子器件的控制和操作。
二、PN 结和二极管PN 结是由P 型半导体和N 型半导体直接接触形成的结构。
当两者接触时，PN 结会形成一个带电的耗尽区域，导致电子和空穴的扩散和漂移。
二极管是由PN 结构成的最简单的电子器件，具有只允许单向电流通过的特性。
在正向偏置时，二极管导通，电流通过；在反向偏置时，二极管截止，电流不能通过。
二极管在电子电路中广泛应用于整流、限流等基本功能。
三、晶体管晶体管是一种由三层或四层半导体材料组成的电子器件。
常见的有NPN 和PNP 两种类型。
晶体管具有放大电流和控制电路的作用。
在电子电路中，晶体管通常用作电压放大器和开关，广泛应用于无线通信、计算机和电子设备中。
四、场效应管场效应管是一种半导体器件，根据电场的作用调节电流。
常见的场效应管有MOSFET 和JFET 两种类型。
MOSFET 是现代集成电路中最常用的器件之一，具有功率小、速度快、噪音低等优点。
场效应管在电子产品中扮演着重要的角色，如放大器、开关、模拟电路等。
五、数字逻辑门数字逻辑门是由逻辑功能的电路元件组成的电子器件。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
逻辑门能够通过逻辑电平的输入和输出实现基本的逻辑运算，用于数字电路中的计算和控制。
它们是计算机和数字电子设备中最基本的组成部分。
六、集成电路集成电路是在单个芯片上集成了大量电子器件和电路的电子元件。
根据集成度的不同，可以分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI）等。
微电子学概论复习
1、系统芯片的基本概念和特点 2、SoC设计过程 3、SoC关键技术及目前面临的主要问题 4、SoC的发展趋势
微电子学概论：期末总结
第九章 光电子器件
1、固体中的光吸收和光发射 2、半导体发光二极管 3、半导体激光器 4、光电探测器 5、半导体太阳能电池
微电子学概论：期末总结
第十章 微机电系统 1、微机电系统的基本概念 2、MEMS加工工艺简介
微电子学概论：期末总结
第二章 半导体物理和器件物理基础 1、半导体及其基本特征 2、半导体中的载流子 3、pn结 4、双极晶体管 5、MOS场效应晶体管
微电子学概论：期末总结
第三章 大规模集成电路基础
1、半导体集成电路概述 2、双极集成电路基础 3、MOS集成电路基础 4、BiCMOS集成电路基础
微电子学概论：期末总结
第七章 集成电路设计的EDA系统
1、集成电路设计的EDA系统概述 2、高层级描述与模拟 3、综合 4、逻辑模拟 5、电路模拟 6、时序分析和混合模拟 7、版图设计的EDA工具 8、器件模拟 9、工艺模拟 10、计算机辅助测试(CAT)技术
微电子学概论：期末总结
第八章 系统芯片（SoC）设计
微电子学概论：期末总结
第四章 集成电路制造工艺
1、双极集成电路工艺流程 2、MOS集成电路工艺流程 3、光刻与刻蚀技术 4、氧化 5、扩散与离子注入 6、化学气相淀积(CVD) 7、接触与互联 8、隔离技术
微电子学概论：期末总结
第六章 集成电路设计 1、集成电路的设计特点与设计信息描述 2、集成电路的设计流程 3、集成电路的设计规则和全定制方法 4、专用集成电路的设计方法 5、几种集成电路设计方法的比较 6、可测试性设计技术 7、集成电路设计举例
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、二极管、晶体管等元器件并具有某种电路功能的集成电路。
微电子学概论复习题
第三章大规模集成电路基础1.集成电路制造流程、特征尺寸集成电路制造通常包括集成电路设计、工艺加工、测试、封装等工序。
集成电路设计是根据电路所要完成的功能、指标等首先设计出在集成电路工艺中现实可行的电路图，然后根据有关设计规则将电路图转换为制造集成电路所需要的版图，进而制成光刻掩模版。
完成设计以后，便可以利用光刻版按一定的工艺流程进行加工、测试，最终制造出符合原电路设计指标的集成电路。
特征尺寸通常指集成电路中半导体器件的最小尺度，这是衡量集成电路加工和设计水平的重要参数，特征尺寸越小，加工精度越高，可能达到的集成度也越大，性能越好。
2. CMOS集成电路特点CMOS!成电路具有功耗低、速度快、噪声容限大、可适应较宽的环境温度和电源电压、易集成、可按比例缩小等一系列优点。
CMOS是pMOSFE和nMOSFE串接起来的一种电路形式，为了在同一硅衬底上同时制作出p沟和n沟MOSFEJ必须在同一硅衬底上分别形成n型和p型区域，并在n型区域上制作pMOSFET在p型区域上制作nMOSFET 如果选用n型衬底，则可在衬底上直接制作pMOSFE,但对于nMOSFE必须在硅衬底上形成p型扩散区（常称为p阱）以满足制备nMOSFET勺需要。
3. MOS开关、CMOS传输门特性MOSFE处于大信号工作时，有导通和截止两种状态，因此可以作为电子开关。
如图所示（P69）,MOS^关接在A B两电路之间，用以控制其间的信号传递，通常称为传输门。
为了解决NMO管在传输’1'电平、PMOS在传输’0'电平时的信号损失，通常采用CMOS专输门作为开关使用。
它是由一个N管和一个P管构成。
工作时，NMOS管的衬底接地，PMOST的衬底接电源，且NMO管栅压Vgn与PMOST的栅压Vgp极性相反。
⑴Vgp=1, Vgn=O 时：双管截止，相当于开关断开;⑵Vgp=O, vgn=1时：双管有下列三种工作状态：① Vi<Vg n+Vt n N 管导通， Vi< Vgp+|Vtp|P 管截止Vi通过n 管对Cl 充电至Vo=Vi② Vi<Vg n+Vt n N 管导通, Vi>Vgp+|Vtp| P 管导通 Vi 通过双管对 Cl 充电至Vo=Vi③ Vi> Vgn+Vt n N管截止， Vi> Vgp+|Vtp| P 管导通Vi 通过P 管对 Cl 充电至Vo=Vi通过上述分析，CMO 传输门是较理想的开关，它可将信号无损地传输到输出端。
微电子概论复习资料
微电子概论复习资料微电子概论复习资料微电子是现代科技的重要组成部分，它涉及到集成电路、半导体器件、电子设备等方面的知识。
作为一门复杂而又广泛的学科，微电子的学习需要掌握一定的基础知识和技能。
本文将从微电子的发展历程、基本概念、主要应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨和复习。
一、微电子的发展历程微电子的发展可以追溯到20世纪50年代，当时人们开始研究和开发集成电路。
随着技术的不断进步，集成电路的规模越来越小，功能越来越强大。
在60年代，人们成功地制造出了第一颗微处理器，这标志着微电子技术的重大突破。
从此以后，微电子技术得到了广泛的应用，电子产品也进入了一个崭新的时代。
二、微电子的基本概念1. 半导体器件：半导体器件是微电子技术的核心，它是指利用半导体材料制造的各种电子器件，如二极管、晶体管、场效应管等。
这些器件具有高速、低功耗、小尺寸等优点，广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域。
2. 集成电路：集成电路是将大量的电子器件集成在一块半导体芯片上的电路。
它可以实现多种功能，如存储、处理、控制等。
集成电路的发展推动了电子产品的小型化、高性能化和低成本化。
3. 微处理器：微处理器是一种集成电路，它是计算机的核心部件，负责数据的处理和控制。
微处理器的性能和功能的提升，推动了计算机技术的快速发展。
三、微电子的主要应用领域微电子技术在各个领域都有广泛的应用，下面列举几个主要的应用领域。
1. 通信领域：微电子技术在通信领域的应用非常广泛，如手机、通信基站、光纤通信等。
微电子技术的发展使得通信设备变得小型化、高性能化，提高了通信的效率和质量。
2. 消费电子领域：微电子技术在消费电子领域的应用非常丰富，如电视、音响、相机、游戏机等。
微电子技术的发展使得消费电子产品更加智能化、功能丰富化。
3. 汽车电子领域：随着汽车的智能化和电气化，微电子技术在汽车电子领域的应用越来越广泛。
微电子技术的发展使得汽车具备了更多的功能和安全性，如智能驾驶、车联网等。
微电子学概论复习提要
1、基本概念微电子：微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。
微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和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、电路及微电子系统的电子学分支。
P13集成电路：通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能集成度：集成电路的集成度是指单块芯片上所容纳的元件数目。
集成度越高，所容纳的元件数目越多。
2、微电子的战略地位（对人类社会的巨大作用）（P2画红线）集成电路（IC）产值的增长率（R IC）高于电子工业产值的增长率（R EI），电子工业产值的增长率又高于GDP的增长率（R GDP）。
一般有一个近似的关系：R IC≈1.5~2R EI R EI≈3R GDP微电子对信息社会的重要性：INTERNET基础设施各种各样的网络：电缆、光纤(光电子)、无线...…路由和交换技术：路由器、交换机、防火墙、网关...…终端设备：PC、NetPC、WebTV ...…网络基础软件：TCP/IP、DNS、LDAP、DCE ...…INTERNET服务信息服务: 极其大量的各种信息交易服务: 高可靠、高保密...…计算服务: “网络就是计算机!”, “计算机成了网络的外部设备!”当前，微电子产业的发展规模和科学技术水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。
3、集成电路的几种主要分类方法（1）按器件类型：双极集成电路：主要由双极晶体管构成（NPN型双极集成电路、PNP型双极集成电路）金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路：主要由MOS晶体管(单极晶体管)构成（NMOS、PMOS、CMOS(互补MOS)）双极-MOS(BiMOS)集成电路：同时包括双极和MOS晶体管的集成电路为BiMOS集成电路，综合了双极和MOS器件两者的优点，但制作工艺复杂（2）按规模：小规模集成电路(Small Scale IC，SSI)、中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI)、大规模集成电路(Large Scale IC，LSI)、超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI)、特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI)、巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI）（3）按结构形式的分类：单片集成电路、混合集成电路：厚膜集成电路、薄膜集成电路（4）按电路功能分类：数字集成电路(Digital IC)：它是指处理数字信号的集成电路，即采用二进制方式进行数字计算和逻辑函数运算的一类集成电路模拟集成电路(Analog IC)：它是指处理模拟信号(连续变化的信号)的集成电路线性集成电路：又叫做放大集成电路，如运算放大器、电压比较器、跟随器等非线性集成电路：如振荡器、定时器等电路数模混合集成电路(Digital - Analog IC) ：例如数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器等4、一些英文缩写词：IC、VLSI、ULSI等微电子的特点：P131、半导体、N型半导体、P型半导体、本征半导体、非本征半导体半导体：材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。
微电子学概论复习题及答案(详细版).
Vgs Vtn
2
2
截至区（Cut off）： Vgs – Vt ≤0 Ids=0
8.MOS 晶体管分类 答：按载流子类型分：
• NMOS: 也称为 N 沟道，载流子为电子。 • PMOS: 也称为 P 沟道，载流子为空穴。 按导通类型分： • 增强（常闭）型：必须在栅上施加电压才能形成沟道。 • 耗尽（常开）型：在零偏压下存在反型层导电沟道，必须在栅上施加偏压才能使沟道
4.半导体中的载流子、迁移率（课件）
半导体中的载流子：在半导体中，存在两种载流子，电子以及电子流失导致共价键上留下的
空位（空穴）均被视为载流子。通常 N 型半导体中指自由电子，P 型半导体中指空穴，它们
在电场作用下能作定向运动，形成电流。
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m
迁移率：单位电场作用下载流子获得平均速度，反映了载流子在电场作用下输运能力
什么是半导体？ 金属：电导率 106～104(W∙cm-1)，不含禁带； 半导体：电导率 104~10-10(W∙cm-1)，含禁带； 绝缘体：电导率<10-10(W∙cm-1)，禁带较宽； 半导体的特点： （1）电导率随温度上升而指数上升； （2）杂质的种类和数量决定其电导率； （3）可以实现非均匀掺杂； （4）光辐照、高能电子注入、电场和磁场等影响其电导率； 硅：地球上含量最丰富的元素之一，微电子产业用量最大、也是最重要的半导体材料。 硅(原子序数 14)的物理化学性质主要由最外层四个电子（称为价电子）决定。每个硅原子 近邻有四个硅原子，每两个相邻原子之间有一对电子，它们与两个原子核都有吸引作用， 称为共价键。 化合物半导体：III 族元素和 V 族构成的 III-V 族化合物，如，GaAs(砷化镓)，InSb(锑 化铟)，GaP(磷化镓)，InP(磷化铟)等，广泛用于光电器件、半导体激光器和微波器件。 2.掺杂、施主/受主、P 型/N 型半导体（课件）
微电子概论第二版复习资料
微电子概论第二版复习资料微电子概论第二版复习资料微电子是一门研究微观尺度下电子器件和电路的学科，它涵盖了半导体物理、电子器件、集成电路设计与制造等多个领域。
在现代科技的推动下，微电子领域的发展日新月异，给我们的生活带来了巨大的变化。
本文将从微电子的基础概念、器件原理、集成电路设计、制造工艺等方面进行探讨，帮助读者理解微电子的基本知识和技术。
一、微电子的基础概念微电子学是电子学的一个重要分支，它研究的对象是微观尺度下的电子器件和电路。
微电子学的基础概念包括半导体物理、固体物理、量子力学等。
其中，半导体物理是微电子学的基石，它研究的是半导体材料的性质和行为。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导特性，这使得它成为微电子器件的理想材料。
二、微电子器件的原理微电子器件是微电子学的核心内容，它是实现电子功能的基本单元。
常见的微电子器件包括二极管、晶体管、场效应晶体管等。
这些器件通过控制电流和电压的变化，实现电子信号的放大、开关和逻辑运算等功能。
在微电子器件的设计和制造过程中，需要考虑材料的选择、结构的设计以及工艺的控制等多个方面的因素。
三、集成电路设计集成电路是微电子技术的重要应用之一，它将多个微电子器件集成在一个芯片上，实现复杂的电子功能。
集成电路设计是指将电路功能转化为物理结构的过程，它包括逻辑设计、布局设计和物理设计等多个阶段。
在集成电路设计中，需要考虑电路的功能、性能、功耗、面积等多个指标，以及制造工艺的限制。
四、制造工艺微电子器件和集成电路的制造过程被称为制造工艺。
制造工艺包括材料的选择、清洗、沉积、刻蚀、光刻、离子注入等多个步骤。
其中，光刻技术是制造工艺中的核心环节，它通过光刻胶和掩膜的组合，将电路图案转移到硅片上。
制造工艺的精细程度决定了微电子器件和集成电路的性能和可靠性。
总结微电子是一门涵盖多个学科的综合性学科，它研究的是微观尺度下的电子器件和电路。
微电子学的基础概念包括半导体物理、固体物理、量子力学等。
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集成电路（IC）：通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能IC按器件结构类型分类：双极集成电路：主要由双极晶体管构成（NPN型双极集成电路、PNP 型双极集成电路）优：速度高、驱动能力强缺：功耗大、集成度相对较低金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路：主要由MOS晶体管构成（NMOS、PMOS、CMOS(互补MOS)）优：输入阻抗高、抗干扰能力强、功耗小、集成度高双极-MOS(BiMOS)集成电路：同时包括双极和MOS 晶体管的集成电路为BiMOS集成电路，综合了双极和MOS器件两者的优点，但制作工艺复杂集成电路分类：结构分类：单片集成电路（双极型，ｍｏｓ型（ｐ，Ｎ，Ｃ），Ｂｉｍｏｓ）混合集成电路（厚膜混合，薄膜）按规模：小，中，大，超大，特大，巨大按功能：数字（组合逻辑，时序逻辑），模拟（线性，非线性），数模混合按应用领域半导体的主要特点：1）纯净的半导体中，电导率随温度的上升指数增加；2）半导体中杂质的种类和数量决定着半导体的电导率，且掺杂时温度对其影响较弱； 3）半导体中可以实现非均匀掺杂；4）光的辐照、高能电子的注入可影响半导体的电导率。
N型半导体：Ⅴ族杂志原子可以向半导体硅提供一个自由电子而本身成为带正电的离子，通常把这种杂质称为施主杂质P型半导体：Ⅲ族杂志原子可以向半导体硅提供一个空穴，而本身接受一个电子成为带负电的离子，通常把这种杂质称为受主杂质电子的微观运动形式：量子态：电子的稳恒运动，电子具有完全确定的能量。
量子跃迁：电子在一定条件下从一个能态跃迁到另一个能态的突变。
能带：晶体中量子态的能级分成由低到高的许多组，分别和各原子能级相对应，每一组内包含大量的、能量很接近的能级。
导带：价带以上的能带基本上是空的，未被电子填充的能量最低的能带为导带价带：被电子填充的能量最高的能带禁带：能带之间的间隙用能带解释导带机理：电子摆脱共价键而形成电子和空穴的过程就是一个电子从价带到导带的量子跃迁过程结果是导带中增加了一个电子而价带中出现了一个空能级集成电路性能参数：集成度、功耗延迟积、特征尺寸。
特征尺寸：通常是指集成电路中半导体器件的最小尺度。
特征尺寸越小，加工精度越高，可能达到的集成度也越大，性能越好。
功耗延迟积，就是把电路的延迟时间与功耗相乘，该参数是衡量集成电路性能的重要参数。
功耗延迟积越小，即集成电路的速度越快或功耗越低，性能便更好。
成品率：受IC制作工艺、电路设计、芯片面积、硅片材料质量、指标要求等因素影响，定义为：Y=（硅片上的好的芯片数量/硅片上中的芯片数量）x100% seed模型 Murphy模型CMOS机理：为了在同一硅衬底上同时制作出P,N沟MOSFET必须在同一硅衬底上形成N,P型区域，并在N型区上制作PMOSFET在P上制作NMOSFET，若选用N型衬底，可直接制作PMOSFET，对于NMOSFET必须在硅衬底上形成P型扩散区。
存储器的种类：1.随机存储器（RAM）—（静态存储）DRAM和（动态存储）SRAM 2.只读存储器（ROM）—（可编程只读存储）PROM和掩模ROMCVD（化学气相淀积）：常压（APCVD），低压（LPCVD）特点：薄膜厚度的均匀性好，装片量大，但淀积速度慢等离子增强（PECVD）特点：淀积温度低，但反应淀积的材料颗粒大，表面粗糙氧化硅层的主要作用：1）作为MOS期间的绝缘栅介质2）用作选择扩散时的掩蔽层3）作为离子注入的阻挡层4）作为集成电路的隔离介质材料5）作为电容器的隔离介质材料6）作为多层金属互连层之间的介质材料7）作为对器件和电路进行钝化的钝化层材料制作工艺１、氧化剂从气体内部被传输到气体＼二氧化硅界面２、通过扩散穿过已经形成的二氧化硅层３、在二氧化硅层＼硅界面处发生化学反应SiO2的制备方法：干氧氧化、水蒸汽氧化、湿氧氧化、氢氧合成氧化光刻：在衬底表面淀积材料层之后，通常需要部分区域的材料层保留下来，而将部分区域的材料层去掉这个在衬底表面层上定义不同区域的过程是光刻光刻方法：接触式光刻：分辨率较高，但是容易造成掩膜版和光刻胶膜的损伤，生产效率高接近式曝光：大大减小掩膜版的损伤，分辨率较低，生产效率高投影式曝光：避免对掩模版的损伤扩散：是微观粒子热运动的统计结果扩散工艺包括两个步骤，即在恒定表面浓度条件下的预淀积和在杂质总量不变情况下的再分布。
目前比较常见的扩散方法主要有固态源扩散和液态源扩散等离子注入：将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中的掺杂技术，掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定，掺杂浓度由注入杂质离子的数目决定特点：1.掺杂的均匀性好2.温度低：小于600℃3.可以精确控制杂质分布4.可以注入各种各样的元素5.横向扩展比扩散要小得多。
6.可以对化合物半导体进行掺杂7.被选取的离子纯度高，能量单一，保证了掺杂纯度不受杂质源纯度的影响8.实现化合物半导体的掺杂CMP化学机械抛光：机械研磨晶片的同时发生了化学腐蚀作用，这样能除去切片或磨片时所产生的机械表面损伤层，使晶体片表面光洁如镜，达到预定的抛光效果。
抛光晶体表面用来对晶体进行平坦化处理，形成铜互连线的重要途径。
IC工艺：前工序：图形转换技术：主要包括光刻、刻蚀等技术薄膜制备技术：主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积。
掺杂技术：主要包括扩散和离子注入等技术后工序：划片、封装、测试、老化、筛选辅助工序：超净厂房技术；超纯水、高纯气体制备技术；光刻掩膜版制备技术；材料准备技术集成电路设计的特点：1）对正确性要求更严格2）采用便于检测的电路结构，考虑电路的自检测功能3）特有的布局布线等版图设计过程4）采用分层分级设计和模块化设计IC设计流程：数字电路，基于分层分级设计思想，采用自顶向下的设计过程，三个设计阶段：1）功能设计2）逻辑和电路设计3）版图设计：版图生成——布图规划和布局布线版图检查和验证——用到的EDA工具有DRC、ERC、LVS、POSTSIM设计规则：考虑器件在正常工作的条件下，根据实际工艺水平和成品率要求，给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制，主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等规则，分别给出它们的最小值，以防止掩膜图形断裂、连接和一些不良物理效应的出现。
芯片上每个器件以及互连线都占有有限的面积。
它们的几何图形由电路设计者来确定。
制定目的：使芯片尺寸在尽可能小的前提下，避免线条宽度的偏差和不同层版套准偏差可能带来的问题，尽可能地提高电路制备的成品率表示方法：一种是以入为单位的设计规则，另一种是以微米为单位的设计规则。
集成电路设计方法：全定制设计方法、定制设计、半定制设计、可编程逻辑器件以及基于这些方法的兼容设计方法等可测性设计：在尽可能少地增加附加引线脚和附加电路，并且芯片损失最小的情况下，满足电路可控制性和可观察性的要求。
包括：扫描途径测试技术、特征量分析测试、边界扫描测试、自测试。
综合：从设计的高层次向低层次转换的过程，是一种自动设计的过程逻辑模拟：将逻辑设计输入到计算机，用软件方法形成硬件的模型，给定输入波形，利用模型算出各节点和输出端的波形，判断正确否，主要作用：验证逻辑功能和时序的正确性电路模拟：根据电路的拓扑结构和元件参数将电路问题转换成适当的数学方程并求解，根据计算结果检验电路设计的正确性典型软件：SPICE 功能：直流分析，交流分析，瞬态分析，温度特性分析、噪声、失真、傅里叶时序分析：比门级逻辑模拟功能强，比SPICE速度快，但精确度稍低。
版图验证和检查主要包括:DRC：几何设计规则检查ERC：电学规则检查 LVS：网表一致性检查 LPE：版图寄生参数提取（POSTSIM）：后仿真版图验证：电路功能和性能的验证SOC（系统芯片）：1）广义上：可将信息获取、处理、存储、交换甚至执行的功能集成在一起；2）狭义上：主要集中信息处理、存储、交换等功能在一起。
特征：1）含有可实现复杂功能的VLSI； 2）使用一个或多个嵌入式CPU或DSP；3）采用IP核进行设计；4）采用VDSM技术；5）具有可从外部对芯片进行编程的功能。
IP：只具有知识产权的，经过了验证、性能优化，可以被复用的功能模块或子系统。
有时也称IP核。
种类：软核：具有很大的灵活性可复用性高可预测性差，硬核：面积功耗时延等方面易于预测灵活性差，固核：最优的面积和性能特性但与工艺相关性限制了其使用范围。
光电子器件：光子和电子共同起作用的半导体器件。
主要包括三大类：1）半导体电致发光器件——电能转化为光能 2）光电探测器——以电学方法检测光信号 3）太阳能电池——利用半导体内光电效应将光能转化为电能发光器件：半导体发光二极管：直接把电能转换成光能而没有经过任何中间形式的能量转换的固体发光器件半导体激光器则是在外界诱发的作用下促使注入载流子复合而引起的受激辐射。
发光二极管发出的是非相干光：激光器发出的光则是相干光，具有单色性好、方向性强、亮度高。
光电探测器：光电探测器是指对各种光辐射进行接收和探测的器件。
主要的有对任意辐射波长都有响应的热探测器和对某一特定波长范围的光才有响应的光子探测器两大类电荷耦合器件（CCD）即利用电荷量代表信息，而其它器件则都是以电流或电压作为信号的。
CCD器件被广泛应用于影像传感、数字存储很热信息处理等三个领域，其中最重要的应用是作为固态摄像器件，其次是作为存储器件。
MEMS（微电子机械系统）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器件1）微加速度计2）微陀螺 3）微马达。
封装的目的：同时实现与外电路可靠的电气连接并得到机械、绝缘方面的有效保护。
三种常用封装类型：塑料、金属、陶瓷。
倒装键合技术：在裸芯片电极上形成用凸点，将芯片电极面朝下经钎焊或其他工艺将凸点和封装基板互联的一种方法摩尔定律：集成电路的集成度每三年增长4倍，特征尺寸每三年缩小根号2倍。