单片光电子集成技术
中国电子科技集团公司第24研究所
中国电子科技集团公司第24研究所博士后工作站招聘简章一、单位简介中国电子科技集团公司第24研究所是国家I类研究所；是中国电子科技集团直属事业单位,位于重庆市主城区，是我国最早成立的半导体集成电路专业研究所，1993年获准设立模拟集成电路国家重点实验室，2006年获国家人事部批准设立博士后科研工作站；现在的科研方向是以模拟、数模混合信号集成电路为主，同时致力于车辆用和通信用电子器件、模块(组件)的开发和生产。
24所已连续7年保持了经济快速发展。
2002年被中共重庆市委、市府命名为“文明单位”。
2004年被重庆市政府授予“重庆市百佳文明单位”光荣称号。
2008年被中共重庆市委、市府命名为“重庆市文明单位标兵”。
24所自建所至今40年来，在高性能模拟IC主要领域创造了我国集成电路技术各个发展阶段具有代表性的先进水平，累计取得科研成果1063项，其中195项获国家或部级科技进步奖。
每年承担国家及省部级重点科研项目200多项，在A/D和D/A转换器、高性能放大器、功率集成及功率变换器、RF等主要专业技术领域一直保持国内领先水平。
24所拥有先进的CAD/CAT系统、掩膜版制造系统，在单片模拟集成电路、MCM二个领域的设计硬件和软件配置已经与国际接轨。
在模拟IC设计领域已具备建模建库、电路仿真、版图编辑、验证和IC光掩膜版制备等一整套经验，可从事A/D、D/A转换器、放大器和电源电路以及其它专用集成电路的Top-Down设计，可针对用户的特殊需要，专门为客户定制产品。
24所现拥有一条4英寸0.8微米工艺线，一条薄膜二次集成微组装工艺线，具备CBC2012-2(互补双极工艺)、CBC2012(互补双极CMOS工艺)、BP2008(等平面高速双极工艺)、BP2020(多晶硅发射极工艺)、MC3010和M8030(硅栅自对准和非自对准CMOS工艺)等多种单片集成电路工艺技术，能进行模拟、数字和混合信号电路的研制生产。
光电子学与光子学讲义-Chapter0-perface
信息技术要求“更多”、“更快” 、“耗能更少” 地处理信息 从上图可以看出，电子处理技术从电子管发展到半 导体集成电路过程中，电子器件逐渐小型化，处理速 度高速化，耗能越来越少，处理单位信息（ 1bit ）的 成本不断降低。 随着技术发展要求的提高，信息处理硬件的极限开 始显现出来 科学家们想到了光学技术，利用光信息处理技术 的超高速、大容量、低能耗的特点进行信息处理。
电 荷
费米子(费米统计)
-e
玻色子(玻色统计)
0
自
旋
l(h)/2
l(h)
三. 光子学与电子学
光子具有的优异特性： •
• • • 光子具有极高的信息容量和效率 光子具有极快的响应能力 光子系统具有极强的互连能力与并行能力 光子具有极大的存储能力四Biblioteka 光电子学、光子学相关学术领域•
• • • • • • • • • 光电子学物理基础研究 激光物理学 信息光电子学 生物光子学及激光医学 微光机电集成系统(MEMS) 光电子武器 微波光子学 有机光子学与材料 光化学与分子动力学 能源 ……
一. 光电子学的发展进程
1973年 法国 召开了光子学国际会议 The term “LA PHOTONIQUE” was coined by a French physicist to describe the use of photons in ways analogous to the use of electrons. 1978年 欧洲光子学会成立 1982年 美国 期刊改名
五.光电子学发展方向与趋势
光电功能材料进展 光电子技术的突破
1970s： 异质结半导体材料（LD 室温工作）
石英光导纤维（损耗 < 1dB/km〕 (高锟，1968预言) 光纤通信奠定基石 1980s： 量子阱半导体材料（QW激光器） 光电器件更新换代 1990s： 稀土掺杂光纤（掺铒光纤放大器）
微电子制造科学原理与技术(1+2)
1.4 器件
电子元器件经历了经典电子元器件时代 电子元器件经历了经典电子元器件时代 经典电子元器件 （以电子管为代表）、小型化电子元器件时代 以电子管为代表）、小型化电子元器件时代 ）、小型化电子元器件 （以半导体分立器件为代表）和微电子元器件 以半导体分立器件为代表） 时代（以高频和高速处理集成电路为代表）。 时代（以高频和高速处理集成电路为代表）。
1.2 微电子材料及其应用
微电子材料中主要为两大部分，一部分是晶圆片， 微电子材料中主要为两大部分，一部分是晶圆片，另一 晶圆片 部分则是薄膜。无论是晶圆片还是薄膜材料都可以是单 部分则是薄膜。 薄膜 多晶或无定形态。 晶、多晶或无定形态。 硅和锗是最初两种重要的晶圆片材料。 硅和锗是最初两种重要的晶圆片材料。第一个晶体管是 由锗制造的，但由于锗的熔点不高（ ℃），限制了 由锗制造的，但由于锗的熔点不高（937℃），限制了 高温工艺， 高温工艺，并且它的表面缺少自然氧化形成的氧化膜而 容易漏电。而硅的优点使其成为了微加工的主体材料。 容易漏电。而硅的优点使其成为了微加工的主体材料。 晶圆片的还可以是氧化硅、碳化硅、蓝宝石、砷化镓、 晶圆片的还可以是氧化硅、碳化硅、蓝宝石、砷化镓、 玻璃、氧化铝、塑料，等等。 玻璃、氧化铝、塑料，等等。
InP_GaAs异质外延及异变InGaAs光探测器制备
单片机控制发光二极管的原理
单片机控制发光二极管的原理以单片机控制发光二极管的原理为标题，我们来探讨一下这个过程的具体内容。
一、引言发光二极管（LED）是一种常见的电子元件，可以将电能转化为光能，广泛应用于指示灯、显示屏等领域。
而单片机（MCU）作为一种集成电路，具有处理和控制数据的能力，可以通过控制电流的方式来控制LED的亮暗。
本文将介绍单片机控制发光二极管的原理。
二、发光二极管的基本原理发光二极管是一种半导体器件，由两个不同材料的P型和N型半导体材料构成。
当正向电压施加在LED的两端时，电流会从P区域流过N区域，导致电子与空穴复合并释放能量，从而产生光。
不同材料的能隙决定了LED发出的光的颜色。
单片机可以通过控制IO口的输出电平来控制发光二极管的亮暗。
以控制LED为例，首先需要将LED的正极连接到单片机的一个IO口，将LED的负极连接到单片机的地线。
然后，通过控制IO口的输出电平，即可控制LED的亮灭。
当IO口输出高电平时，LED的正极接收到高电压，形成正向偏置，电流从P区域流向N区域，LED发光。
当IO口输出低电平时，LED的正极接收到低电压，形成反向偏置，电流无法流过LED，LED不发光。
四、控制LED的亮度除了控制LED的亮灭外，单片机还可以通过改变IO口输出电平的方式来控制LED的亮度。
LED的亮度与通过它的电流大小有关，而电流的大小可以通过控制IO口输出电平的高低来实现。
在单片机中，可以通过PWM（脉宽调制）技术来实现LED的亮度调节。
PWM技术是通过调整IO口的高电平和低电平的时间比例来控制电流的大小，从而控制LED的亮度。
通过改变脉冲的占空比，即高电平的时间与一个周期的比例，可以改变LED的亮度。
五、应用举例单片机控制发光二极管的原理在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在智能家居系统中，可以利用单片机来控制LED灯的亮暗，实现灯光的调节和变换。
在电子表格中，可以使用单片机控制LED显示屏的亮度和显示内容，实现数字的显示。
电子信息材料发展趋势-PPT精品文档
1 集成电路和半导体器件用材料由单片集成 向系统集成发展
微电子技术发展的主要途径是通过不断缩小器件的 特征尺寸，增加芯片面积以提高集成度和信息处理速 度，由单片集成向系统集成发展。 （ 1）Si、GaAs、InP等半导体单晶材料向着大尺寸、 高均质、晶格高完整性方向发展。φ8英吋硅芯片是目 前国际的主流产品，φ12英吋芯片已开始上市，GaAs
二 我国的发展现状及与国外差距
经过 30多年发展，我国电子信息材料已经建立
起门类较齐全的科研开发体系，通过“八五”、 “九五”
科技攻关和技术改造，使一些用量大、用途广、用 汇多的关键电子信息材料的研究、开发、生产方面 取得了较大进展，形成了相应的研究、开发和生产
中心，在个别领域还成为生产大国。
半导体多晶硅
产，正在迅速将传统的陶瓷组件和复合元器件全面 推向片式化、小型化，大幅度提高了产品的性能， 降低了制造成本。
（ 3）绿色电池用材料
高比能、长寿命、小型化、轻型化、无毒污染的绿色电池的需要快速 增长，需要大力发展高性能的镍氢电池、锂离子电池用的 MH合金、
Ni(OH) 2 以及LiCoO 2 、LiMn 2O 4 和MCMB等电极材料。
PCVD、OVD和VAD）向着混合工艺方向发展，不断增大
预制棒尺寸（单棒拉丝长度）。
3 新型电子元器件用材料主要向小型化、片 式化方向发展
磁性材料、电子陶瓷材料、压电晶体管材料、绿色电池 和材料、信息传感材料和高性能封装材料等将成为发展 的重点。
（ 1）磁性材料
从总体上说，永磁材料正在向着高磁能积、高矫顽力、 高剩磁方向发展，NdFeB永磁合金最大磁能积已达 52MGOe；软磁材料正在向着高饱和磁通密度、高磁导率、 低磁损耗、低矫顽力、高截止频率方向发展，正在开发的 纳米微晶软磁合金磁导率高达100, 000H/m，饱和磁感应 强度可达1.3T。磁记录器的高密度、低噪音、小型化，要
mems光开关的控制
MEMS（Micro-Electro-Mechanical System s，微机电系统）是指将微型机械、微型执行器、信号处理和控制电路等集于一体的可批量制作的微型器件或系统。
而MOEMS是 Micro-Opto-Electro- Mechanical Sy ST em的缩写，意为微光机电系统，把微光学应用到微机电系统中，这是MEMS在光通信中的重要应用。
微光电机械芯片通常是指包含一个以上微机械元件的光系统或光电子系统，其应用将遍及光通信、光显示、数据存储、自适应光学及光学传感等多个方面。
随着光通信的快速发展，作为光网络节点的光互连与光交换的地位越来越重要。
光交换器件是以光为核心实现光的通断和交叉连接的系统部件，不存在光电转换。
MEMS光开关具备了低损耗和高稳定的优点，且与传输的数据速率和信号协议无关。
实用化的MEMS光开关原理十分简单，其结构实质上是一个二维微镜片阵列，当进行光交换时，通过移动或改变镜片角度，把光直接送到或反射到光开关的不同输出端。
MEMS光开关是利用机械开关的原理，但又能像波导开关那样，集成在单片硅基底上，因此兼有机械光开关和波导光开关的优点，同时克服了它们所固有的缺点。
MEMS光开关响应速度和可靠性大大提高，插入损耗和串音低，偏振和波长相关损耗也非常低，对不同环境的适应能力良好，功率和控制电压较低，并具有闭锁功能。
2 MEMS光开关控制原理2.1 MEMS光开关简介典型的MEMS光开关器件可分为二维和三维结构。
二维MEMS的空间旋转镜通过表面微机械制造技术单片集成在硅基底上，准直光通过微镜的适当旋转被接到适当的输出端。
微铰链把微镜铰接在硅基底上，微镜两边有两个推杆，推杆一端连接微镜铰接点，另一端连接可平移梳妆电极。
转换状态通过调节梳妆电极使微镜发生转动，当微镜为水平时，可使光束从该微镜上面通过，当微镜旋转到与硅基底垂直时，它将反射入射到它表面的光束，从而使该光束从该微镜对应的输出端口输出。
集成电子学(第一、二章)
恒定电压等比例缩小规律(CV律)
– 保持电源电压Vds 和阈值电压Vth 不变，对其它 参数进行等比例缩小 – 按CV律缩小后对电路性能的提高远不如CE律， 而且采用CV律会使沟道内的电场大大增强 – CV律一般只适用于沟道长度大于1m的器件， 它不适用于沟道长度较短的器件。
准恒定电场等比例缩小规则（QCE律）
2 2 3 2
C V (恒 压 )律 1 / 1
2
Q C E (准 恒 场 )律 1 / / / / 1 /
2
1 1 / 1 /
3 2
1 / /
2 3 3 3 2
1 / 1 /
2 2
/ 1 /
2
2
四、微电子技术的发展方向
集成电子学
电子科技大学微固学院
课程介绍
教师：陈勇 83206779 yongchen@
计算机学院一楼东112
赵建民 83202193 jmzhao@
教材：《纳米CMOS器件》 甘学温 黄如 刘晓彦 张兴 编著 2004年 科学出版社出版 《超大规模集成物理学导论》童勤义编著 1989年 电子工业出版社
• 附图就是摩尔文章中所 给出的预测图形，据此， 摩尔明确预测， 1975年时集成电路上 的元件数将达到65 000。 果不其然，1975年64K RAM芯片问世，而所谓 64K的精确值正是65536， 即216。这使摩尔预言名 噪一时，并从此把它称 为摩尔定律。
Moore定律
描述 性能价格比
• 集成电路的集成度 • 在过去的20年中，改进 每三年增长四倍， 了1,000,000倍 • 特征尺寸每三年缩 • 在今后的20年中，还将 小 2 倍 改进1,000,000倍 • 很可能还将持续 10年
化合物半导体晶片和器件键合技术进展_谢生(精)
化合物半导体晶片和器件键合技术进展谢生陈松岩何国荣(厦门大学物理系,厦门,3610052002-12-02收稿,2003-03-31收改稿摘要:半导体晶片直接键合技术已成为半导体工艺的一门重要技术,它对实现不同材料器件的准单片集成、光电子器件的性能改善和新型半导体器件的发展起了极大的推动作用。
文中详细叙述了近十年来Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体键合技术的主要实验方法,并对各种键合方法的优缺点进行了比较,结合自己的工作对化合物半导体的键合机理和界面特性做了总结,针对目前的研究工作和应用做了展望。
关键词:晶片直接键合;键合机理;化合物半导体中图分类号:TN305.93文献标识码:A文章编号:1000-3819(200303-366-06Development of Compound SemiconductorWafer and Device BondingXIE Sheng CHEN So ng yan HE Guoro ng(Department of Physics,X iamen Univ ersity,X iamen,361005,C HNAbstract:Semico nducto r w afer direct bo nding is a im po rtant technique for integ rating de-vices,improv ing the perfo rm ance o f opto electronic devices and making new dev ices.This paper presents the innova tive wafer bonding methods of com pound semico nducto rs,analyses the ad-vantag es a nd disadv antag es o f v arious mehtods,then discusses the bonding m echa nics and the g eneric nature of the interfaces.Fina lly,ex amples o f bo nded devices a re presented.Key words:wafer direct bonding(W DB;bonding mechanism;compound semiconductor EEAC C:22501引言晶片直接键合(Wafer Direct Bonding,W DB是将两片表面清洁、原子级平整的同质的或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接贴合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合而成为一体的技术。
光电子与微电子器件及集成重点专项2019项目申报
附件4“光电子与微电子器件及集成”重点专项2019年度项目申报指南为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》《2006—2020年国家信息化发展战略》提出的任务，国家重点研发计划启动实施“光电子与微电子器件及集成”重点专项（以下简称“本重点专项”）。
根据本重点专项实施方案的部署，现提出2019年度项目申报指南。
本重点专项的总体目标是：发展信息传输、处理与感知的光电子与微电子集成芯片、器件与模块技术，构建全链条光电子与微电子器件研发体系，推动信息领域中的核心芯片与器件研发取得重大突破，支撑通信网络、高性能计算、物联网等应用领域的快速发展，满足国家发展战略需求。
本重点专项按照硅基光子集成技术、混合光子集成技术、微波光子集成技术、集成电路与系统芯片、集成电路设计方法学和器件工艺技术6个创新链（技术方向），共部署49个重点研究任务。
专项实施周期为5年（2018—2022年）。
2019年度项目申报指南在核心光电子芯片、光电子芯片共性支撑技术、集成电路与系统芯片、集成电路设计方法学和器件工—1—艺技术5个技术方向启动19个研究任务，拟安排国拨总经费概算6.75亿元。
凡企业牵头的项目须自筹配套经费，配套经费总额与专项经费总额比例不低于1：1。
各研究任务要求以项目为单元整体组织申报，项目须覆盖所申报指南方向二级标题（例如：1.1）下的所有研究内容并实现对应的研究目标。
除特殊说明外，拟支持项目数均为1~2项。
指南任务方向“1.核心光电子芯片”和“2.光电子芯片共性支撑技术”所属任务的项目实施周期不超过3年；指南任务方向“3.集成电路与系统芯片”、“4.集成电路设计方法学”和“5.器件与工艺技术”所属任务的项目实施周期为4年。
基础研究类项目，下设课题数不超过4个，参研单位总数不超过6个；共性关键技术类和应用示范类项目，下设课题数不超过5个，参与单位总数不超过10个。
项目设1名项目负责人，项目中每个课题设1名课题负责人。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片光电子集成技术
单片集成就是在将集成电路和光电子器件制作在同一材料上，将微电子与
光电子技术的优势相互结合，以期达到最佳性能。单片集成的光电子集成回路
具有结构紧凑、器件一体化、集成度较高等特点，但由于光子器件和电子器件
无论是材料和器件结构方面，还是在制作工艺方面差异都非常大，实现光子器
件和电子器件在材料、结构和工艺等都具有很好的兼容性还需要大量的研究工
作。
利用硅作为基本材料，采用成熟的标准集成电路工艺制作光电子器件和光电
子集成回路，在成本上和工艺成熟度上具有无可比拟的优势，必将成为制作光
电子芯片和解决电互连问题的首选方案。硅基光电子器件和单片集成芯片的发
展得益于材料科学、计算机科学、微细加工技术、现代化学等方面的进步，同
时它的进展又极大地促进了相邻学科的交叉和持续发展。众多的科研机构在与
标准集成电路工艺兼容的硅基光学器件方面开展了广泛而深入的研究工作，已
经取得了显著研究成果，许多关键技术获得重大突破。硅基光电子集成回路是
通过将光发射器、光波导／调制器、光电探测器及驱动电路和接收器电路等模
块制作在同一衬底上而实现了单片集成。所有器仵均采用标准集成电路工艺制
备，或是仅仅对工艺进行微小的修改，从而实现全光互连与超大规模集成电路
的单片集成，易于大规模生产。与标准集成电路工艺兼容的硅基光电子集成回
路研究为克服电互连芯片内部串扰、带宽和能耗等问题提供了有效的解决途径。
硅和二氧化硅之间具有较大的折射率差，有利于实现小尺寸低损耗的脊形波
导。大折射率差的脊形波导对光具有较强的限制作用，有利于对光的传输方向
进行控制，其转弯半径只有微米量级，因此能够实现结构紧凑的集成光电子器
件。例如在 sol 衬底上制作的环形谐振腔半径可以达到 6μm，该结构的调
制器具有速度快、调制效率高和尺寸小等优点。此外，基于硅衬底的锗硅集成
电路工艺也有利于实现光电子器件的单片集成。锗和硅也具有较大的折射率差，
同样可以形成优质波导。更为重要的是锗的禁带宽度窄能吸收通信波段的光，
弥补了硅探测器无法吸收长波长光的不足。将 SOl 衬底和锗硅集成电路工艺相
结合，有望成为单片集成光电子技术研究的方向之一。
硅基光源问题仍是研究中的最大难点，如何提高电光转换效率，研制适于进
行单片集成的硅发光器件是研究的重要目标。硅基光波导/调制器研究取得了突
破进展，在获得高调制速率、减小面积，以及与其他器件的集成技术方面有着
很大研究空间。硅基光电探测器/接收器的进展比较快，提高探测度和响应速度
是研究的重点。单片硅基光电子集成回路的研究处于初始阶段，耦合技术、匹
配技术、集成技术等多方面难题有待解决。但是，随着信息技术的飞速发展，
与标准集成电路工艺兼容的硅基光电子器件的研究必将对信息领域的发展起到
推动作用，从而实现全硅光互连和全硅光电子集成芯片，开创硅基光学信息时
代。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！