多晶硅薄膜及其在集成电路中的应用2版(王阳元等编著)思维导图
敏感元件叉指结构电极间薄膜分布电阻的计算
气敏传感器是很重要的一种传感器, 应用已经相当广泛。在 气敏传感器的设计中, 敏感电阻的选择是一个关键, 因为如果敏 感电阻选择不适当, 可能引起元件的灵敏度下降, 甚至对外界敏 感气体不具有灵敏性。考虑到器件的小型化以及便于集成, 比较 多的采用具有叉指结构的电极, 在这种电极间填充敏感材料, 作 为敏感电阻。 本文对叉指电极间薄膜分布电阻的计算做了理论 探讨, 给出具有实际意义的计算方法, 并据此设计了一款简单实 用的计算软件。
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敏感元件叉指结构电极间薄膜分布电阻的计算
厦门海洋职业技术学院 许万里
[ 摘 要 ]本论文探索了薄膜敏感元件叉指结构电极间薄膜分布电阻的计算方法, 为电阻型敏感元件的设计提供理论 上的指导。叉指电极间电阻的计算不能按常规方法进行, 这里采用分布电阻的计算方法, 具体薄膜电阻的分割计算, 借 鉴了三极管中分布电阻的计算方法, 把叉指电极中间的电阻分割成几个形状更加规则的电阻, 在设法计算出各个分割 电阻的情况下, 利用这些电阻间的串并联关系, 求得电极间总的电阻。 [ 关键词 ]敏感元件 传感器 叉指电极 分布电阻
设所用敏感材料有了方块电阻, 则宽为w , 长为l 厚为∆的矩形薄膜层的电阻
R 可用下式表示,
R=
Θ·l ∆·w
=
l w
R□
(1)
则根据图中所标的尺寸, 容易得出电阻的大小:
R 1=
c a
R□
(2)
R 2=
b d-
cR □
(3)
则一个周期内的电阻R ’ 为两个R 1、R 2 并联, 即:
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参考文献 [ 1 ]单成祥编著, 传感器的理论与设计基础及其应用 [ T P ]
集成电路版图设计基础第二章：基本IC单元版图设计
电流 10 1 2 3 4 5 80 6 7 8
school of phye
basics of ic layout design
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基本IC单元版图设计 – 电阻
方块/薄层电阻： - 设计/工艺/规则手册： 薄层电阻（率）ρ - 对于薄层电阻，同一种材料层，不同制造商的数值会有所不同，其中 一个可能的原因是厚度的不同。 - 用“四探针测试”法探测每方欧姆数值（R=V/I）。 - ic中典型的电阻值： poly栅： 2~3欧姆/方 metal层： 20~100m欧姆/方 diffusion： 2~200欧姆/方 - 工艺中的任何材料都可以做电阻。 常用的材料有poly和diffusion。 常用电阻器阻值范围： 10~50 欧姆 100~2k 欧姆 2k~100k 欧姆 - 电阻值计算公式： R = （L/W）* ρ
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高阻值电阻的狗骨结构
方块数=5+2个拐角=6方
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基本IC单元版图设计 – 电阻
设计的重要依据: 电流密度 - 对于选择电阻的宽度，电流密度是重要的。 如果需要通过电阻大量的电流，你会使用一个大的、粗的线。 - 电流密度是材料中能够可靠流过的电流量。 工艺手册中有关于某些特定材料电流密度的介绍，工艺中任何能够被 用于传导电流的材料都有一个对应的电流密度，制造商的这些数据是 根据薄层厚度来确定的。 典型的电流密度大约是“每微米宽度0.5mA”。和宽度有关是因为设计 得越宽，能够通过的电流越多。 - 有时，在工艺手册中会告知“熔断电流”大小，就是在一定的时间内 毁 坏电阻所需的电流大小。 Imax = D * W Imax：最大允许可靠流过的电流mA D： 材料的电流密度 mA/um W： 材料的宽度 um
集成电路中元器件PPT课件
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连线上的寄生参数将对电路性能产生影响，如： 电源线上的寄生电阻会带来电源电压的衰减； 信号线上的寄生电阻和寄生电容将带来信号延迟； 导线互相平行或不同层导线交叉时，将带来相互串
扰。
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MOS电容是非线性电容，主要用于电源滤 波电路。
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4. “夹心”电容
总电容值C=C1+C2+C3+C4 该电容是一种线性电容，其底板寄生电容约为：
Cp≈（50%~60%）C
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5. MOS管的极间电容和寄生电容
MOS管的极间电容存在于4个端子中的任意两端之间， 这些电容的存在影响了器件和电路的高频交流特性。包括：
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6. 拐弯电阻计算
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三、连线
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概念
• 元件与元件之间必须通过“连线”才构成电路。理想的连线在实现连线的功能 时，不应带来额外的寄生效应；
• 在集成电路中，用于连线的有：金属、扩散区、多晶硅等。
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• 上图为连线的寄生模型，图中R为串联寄生电阻，C为 并联寄生电容。连线越长，寄生参数也越大
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3. MOS电容—栅极与沟道之间的电容 Cch
这种电容结构与MOS管一样，当栅极加 上电压形成沟道时电容就存在了，其一个极板是 栅极，另一个极板为沟道，沟道这一极由源极与 漏极短接而引出。
这种电容具有单位面积的最大电容，实际 上还存在沟道电阻问题。为减小沟道电阻，当L较 大时，可将栅极做成梳状形式。
• 设计时必须充分考虑电容的因素。
集成电路工艺复习
1.特征尺寸（C r i t i c a l D i m e n s i o n,C D）的概念特征尺寸是芯片上的最小物理尺寸，是衡量工艺难度的标志，代表集成电路的工艺水平。
①在CMOS技术中，特征尺寸通常指MOS管的沟道长度，也指多晶硅栅的线宽。
②在双极技术中，特征尺寸通常指接触孔的尺寸。
2.集成电路制造步骤：①Wafer preparation(硅片准备)②Wafer fabrication (硅片制造)③Wafer test/sort (硅片测试和拣选)④Assembly and packaging (装配和封装)⑤Final test(终测)3.单晶硅生长：直拉法（CZ法）和区熔法（FZ法）。
区熔法（FZ法）的特点使用掺杂好的多晶硅棒；优点是纯度高、含氧量低；缺点是硅片直径比直拉的小。
4.不同晶向的硅片，它的化学、电学、和机械性质都不同，这会影响最终的器件性能。
例如迁移率，界面态等。
MOS集成电路通常用（100）晶面或<100>晶向；双极集成电路通常用（111）晶面或<111>晶向。
5.硅热氧化的概念、氧化的工艺目的、氧化方式及其化学反应式。
氧化的概念：硅热氧化是氧分子或水分子在高温下与硅发生化学反应，并在硅片表面生长氧化硅的过程。
氧化的工艺目的：在硅片上生长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等。
氧化方式及其化学反应式：①干氧氧化：Si＋O2 →SiO2②湿氧氧化：Si ＋ H2O ＋O2 → SiO2+H2③水汽氧化：Si ＋ H2O → SiO2 ＋ H2硅的氧化温度：750 ℃～1100℃6.硅热氧化过程的分为两个阶段：第一阶段：反应速度决定氧化速度，主要因为氧分子、水分子充足，硅原子不足。
第二阶段：扩散速度决定氧化速度，主要因为氧分子、水分子不足，硅原子充足7.在实际的SiO2 – Si 系统中，存在四种电荷。
①. 可动电荷：指Na＋、K＋离子，来源于工艺中的化学试剂、器皿和各种沾污等。
双极型集成电路PPT课件
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氧化硅层的主要作用
• 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
• 掺杂：
• 离子注入
退火
• 扩散
• 制膜：
• 氧化：干氧氧化、湿氧氧化等 • CVD：APCVD、LPCVD、PECVD • PVD：蒸发、溅射
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补充1：接触与互连
蒸发或溅射 →芯片表面形成金属膜 →光刻和腐蚀 →连线
• 集成电路中的互连线一般采用金属（铝、铜），
有时也用多晶硅（电阻率较高）。 • Al是目前集成电路工艺中最常用的金属互连材
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SiO2的制备方法
• 热氧化法
• 干氧氧化
• 水蒸汽氧化
• 湿氧氧化
• 干氧－湿氧－干氧(简称干湿干)氧化 法
• 氢氧合成氧化
• 化学气相淀积法 第30页/共55页
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进行干氧和湿氧氧化的氧化炉示意图
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2、化学气相淀积(CVD)
• 退火方式： • 炉退火 • 快速退火：脉冲激光法、扫描电子束、连续波激光、非相干宽带频光 源(如卤光灯、电弧灯、石墨加热器、红外设备等)
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三、制膜 1、氧化工艺
• 氧化：制备SiO2层
• SiO2的性质及其作用
SiO2是一种十分理想的电绝 缘材料，它的化学性质非常
《太阳能光伏发电系统工程 第二版 》读书笔记思维导图
《太阳能光伏发电系统工程 第二 版》
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参考文献
技术
原理
应用
逆变器
第章
下篇
系统
太阳能
光伏 设计
监控
发电
光伏电站
太阳
功能
科学技术
装置
必备
目录
01 第二版前言
03 上篇 基础篇
02 第一版前言 04 下篇 应用篇
本 书 作 为 太 阳 能 光 伏 产 业 重 要 和 经 典 、 高 水 平 的 科 技 图 书 ， 曾 荣 获 “ 2 0 11 年 度 国 家 科 学 技 术 学 术 著 作 出 版 基金资助项目”。本书是一部全面系统、深入介绍光伏发电技术及其应用最新成果的技术专著。全书共分为上、 下两篇，上篇为基础篇，下篇为应用篇。上篇系统阐明太阳辐射能的特点、测量和计算；光伏发电系统工作原理、 构成及其分类；光伏发电系统的设计原理和方法，以及地面大型集中式并网光伏电站、屋顶并网光伏发电系统与 独立光伏发电系统的设计应用；光伏发电系统构成的主要和关键部件，即太阳电池、逆变器、控制器、储能装置、 直流汇流和交流配电系统以及监控测试系统、辅助电源、整流充电设备、升压变压器等辅助设备的必备知识。下 篇则详细介绍太阳能光伏发电系统工程具体应用内容，重点介绍典型案例与分析，以飨读者。本书是广大太阳能 光伏发电设计与科研人员、生产人员、管理人员及施工建设人员的必备读物，也可作为高等院校相关专业师生的 教学参考书。本次全面改版，对太阳能光伏发电最新技术进行了更加全面、系统的介绍，实例更丰富，技术内容 更先进、更实用，可操作性更强！
微电子工艺复习教材
第一章：1.看懂这是一个三极管利用基区、发射区扩散形成电阻的结构2.看懂电极外延层电阻结构3.看懂电极MOS集成电路中的多晶硅电阻4.电容结构包括哪些要素？两端是金属，中间是介电材料。
集成电路中电容的结构5.这是电容结构Pn结位于空间电荷区，是一个电容结构。
PN结电容结构6. MOS场效应晶体管中以SiO2为栅极层MOS场效应晶体管电容结构7.有源器件？二极管，三极管，MOS管集成电路中二极管的基本结构8.看懂二极管，三极管的结构集成电路中二极管的结构9.三极管分清npn与pnp？有什么区别？怎么画的？结构上，NPN三极管的中间是P区（空穴导电区），两端是N区（自由电子导电区），而PNP三极管正相反。
使用上，NPN三极管工作时是集电极接高电压，发射极接低电压，基极输入电压升高时趋向导通，基极输入电压降低时趋向截止；而PNP三极管工作时则是集电极接低电压，发射极接高电压，基极输入电压升高时趋向截止，基极输入电压降低时趋向导通。
晶体管的基本结构10.什么叫NMOS?什么叫PMOS？PMOS是指利用空穴来传导电性信号的金氧半导体。
NMOS是指利用电子来访传导电性信号的金氧半晶体管。
MOS管的结构图和示意图11.集成电路包括哪些阶段？核心阶段？阶段: 硅片（晶圆）的制备、掩膜版的制作、硅片的制造及元器件封装集成电路制造的阶段划分半导体芯片的制造框图半导体芯片制造的关键工艺12.硅的基本性质？它的优点？硅的禁带宽度较大（1.12eV），硅半导体的工作温度可以高达200℃。
硅片表面可以氧化出稳定且对掺杂杂质有极好阻挡作用的氧化层（SiO2）优点：(1)硅的丰裕度硅是地球上第二丰富的元素，占到地壳成分的25%，经合理加工，硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度，而消耗的成本比较低。
(2)更高的熔化温度允许更宽的工艺容限硅的熔点是1412℃，远高于锗937℃的熔点，更高的熔点使得硅可以承受高温工艺。
(3)更宽的工作温度范围用硅制造的半导体器件可以工作在比锗制造的半导体器件更宽的温度范围，增加了半导体器件的应用范围和可靠性。
浅谈FPGA验证的一些技巧
使用一个同步化电路（ 保证数据能被正确地传输） 或者一个使用块 Ｒ Ｍ来实现的 ＦＦ 。 Ａ ＩＯ
３２ 功 能验证 ．
一
ｓ 设计是最常规、 Ｃ 最通用的输入方式 ， 代码的 编写除了满足标准风格外 ， 考虑以下技巧， 更有利 于提高设计 的有效性和可靠性。（ ） １ 利用括弧将
算术和组合 函数 中的运算操作结合起 来 ， 以便进行
有 Ｓｎ ｌｉ 司 的 ｓｎｌ ＳｎｌｙＰｏＡ ｐｉ ｙｐｉｔ ｃｙ公 ｙｐｉ ｙｐｉ ｒ、 ｍ ｌｙ ｆ ｙ／ ｆ ｆ
等综合工 具 ，ｙｏｓ Ｓｎｐｙ 司 的 Ｆ Ｇ ｏ ｐｅ Ｉ ｓ公 Ｐ Ａ Ｃｍ ｉｒ Ｉ ｌ
综合工具 （ ｙｏｓ 公 司将停止发展 Ｆ Ｇ ｘ Ｓｎｐｙ ｓ Ｐ Ａ Ｅ— ｐ ｓ 软件 ， ｒｓ ｅ 而转 到 Ｆ Ｇ ｏ ｐ ｅ Ｉ 平 台） Ｅ — Ｐ Ａ Ｃ ｍ ｉｒ Ｉ ｌ ，ｘ
（ ｅｉ ｎｅ ｅｔＤ Ｔ 规 格 说 明 中 的 功 能 要 Ｄ ｓ ｎＵ ｄｒＴ ｓ， Ｕ ） ｇ
求， 验证的主要流程如图 ｌ 所示 。
或者想让元件具有很高的性能， 可以考虑例化一个
核；５ 选择最好 的设计层次， （） 在建立功能模块后 ， 划分不同的逻辑类型（ 例如 ： 控制、 总线功能等）保 ，
高仿真 器运 行速 度 。
（） ４ 指令层 指令层主要包括与 Ｄ Ｔ实际端 口相连接的 Ｕ
驱 动器 和接 收 器部 分 。在 该 层 中， 驱动 器 和 接 收 器 调用 功 能层 中各 基类 接 口进行 相 应 的 扩展 ， 动 态 的向 Ｄ Ｔ直 接驱 动测 试激 励 并从 Ｄ Ｔ输 出端 Ｕ Ｕ 进 行 动态 接 收 ， 由于 该层 与 Ｄ Ｔ实 际 端 口相 连 ， Ｕ 因此抽 象级 别较 低 。