微电子复习讲义

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微电子器件基础题

微电子器件基础题

微电子器件基础题“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(负)电荷,N 区一侧带(正)电荷。

内建电场的方向是从(N )区指向(P )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(短),内建电场的最大值就越(大),内建电势V bi 就越(大),反向饱和电流I 0就越(小),势垒电容C T 就越(),雪崩击穿电压就越(低)。

5、硅突变结内建电势V bi 可表为(),在室温下的典型值为(0.8)伏特。

6、当对PN 结外加正向电压时,其势垒区宽度会(减小),势垒区的势垒高度会(降低)。

7、当对PN 结外加反向电压时,其势垒区宽度会(变宽),势垒区的势垒高度会(增高)。

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(高);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(低)。

10、PN 结的正向电流由(空穴扩散Jdp )电流、(电子扩散电流Jdn )电流和(势垒区复合电流Jr )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(多子);PN 结的反向电流很小,是因为反向电流的电荷来源是(少子)。

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(复合)。

每经过一个扩散长度的距离,非平衡电子浓度降到原来的()。

电子科技大学集成电路原理讲义

电子科技大学集成电路原理讲义

年代后半期日本曾一度超过美国之外,美国一直在世界上占绝对优势。现在仍是日本第二。
美国在 4 英寸线中(占 45%)和 8 英寸线中(占 31%)名列世界第一;而日本在 5 英寸线
中(占 47%)和 6 英寸线中(占 43%)名列世界第一。韩国在 80 年代以倾国的财力发展 IC 之
后,跃居到世界第三,尤其是在 DRAM 存储器生产方面走在世界的前列。
3、“8.5”期间的发展: 华晶“908”工程 华越 上无 14 厂+外资 PHILIPS贝岭(中资 85%) 上无 26 厂+外资 PHILIPS菲利浦(外资 51%) 首钢+NEC首钢 NEC(日方控股)
4、“9.5”期间新建项目: “909”工程——上海华虹 NEC(其中中方投资 100 亿) 1 条 8 英寸、CD=0.350.5m IC 生产线 1 条 8 英寸硅单晶生产线 7 家设计公司:
2
教学大纲 3. CMOS 数字集成电路——分析与设计,S-M. Kang,清华大学出版社(影印),2004 年 8 月第一版。 4. CMOS 模拟电路设计,P.E.艾伦,D.R.霍尔伯格,科学出版社,1995 年 3 月第一版。 5. CMOS 模拟电路设计(英文),P.E.Allen,D.R.Holberg,电子工业出版社,2002 年 6 月第二版。 6. 模拟 CMOS 集成电路设计,毕查德.拉扎维著,陈贵灿等译,西安交通大学出版社,2003 年 3 月第一
TN431.1 5222。 6、《超大规模集成电路技术》,[美],施敏,科学出版社。TN49 S93。 7、《双极与 MOS 模拟集成电路设计》,[美],艾伦.B.格里本,上海交大出版社。
TN431.1 9188。 1995 年及其以后: 1. 半导体集成电路,朱正涌,清华大学出版杜 2001 年 1 月第一版。 2. 数字集成电路设计透视(英文),J. M. Rabaey,清华大学出版社(影印),1999 年 2 月第一版。

完整word版,RFID期末复习

完整word版,RFID期末复习

RFID期末复习1•什么是RFID技术,它与其他自动识别技术有什么区别,主要优势在哪?(1)RFID,即无线射频识别。

它常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等,俗称电子标签或应答器。

(2)RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可快速的进行物品追踪和数据交换,且其识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。

(3)优势:第一,它可以识别单个且非常具体的物体;第二,它采用无线电射频;第三,它可以同时对多个物体进行识读。

2. 简述RFID系统的组成及类型。

答:(1)组成:由电子标签、读写器、中间件和应用系统构成。

(2)类型:1)按供电方式:有源电子标签、无源电子标签、半无源电子标签。

2)按频率:低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和极高频/微波电子标签。

3)按封装形式:信用卡标签、线型标签、纸状标签、玻璃管标签等。

3. 简述RFID技术的发展趋势及对未来生活的影响(1)RFID结合感测装置(2)RFID结合人体(3)RFID结合显示装置,拉伸了视角(4)RFID结合定位技术,准确快速定位第2章1. 简述电磁波频谱的划分与分配?答: 频谱的分配,即将频率根据不同的业务加以分配,以避免频率使用方面的混乱;频谱的节约。

2. 简述RFID工作频率的分类及主要应用领域答:(1)低频段射频标签。

应用于动物识别的低频标签外观有项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等,典型的应用动物有牛、信鸽等。

(2)中高频段射频标签。

典型应用包括电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗等。

(3)超高频与微波频段射频标签。

应用包括移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗等。

3. 简述RFID天线的主要性能要求及部署时应注意的问题。

在选择标签天线时主要应考虑:(1)天线的类型(2)天线的阻抗(3)应用到物品上的射频的性能(4)读写器天线读写器天线的设计或选择必须满足以下基本条件:天线线圈的电流最大,用于产生最大的磁通量;功率匹配,以最大限度地利用磁通量的可用能量;足够的带宽。

电子材料导论期末复习

电子材料导论期末复习

1.简述电子材料与信息技术间的关系?材料,能源,信息技术是当前攻击工人的新革命的三大支柱。

在电子信息产业中,介电,磁电,光电,半导体,敏感等材料是信息技术基础和先导。

2. 简述半导体材料的分类及典型半导体材料的能带特点?功能分:微电子,光电半导体,热电半导体,微波半导体,敏感半导体等材料。

化学分:元素半导体,有机半导体等。

结构:晶态和非晶态半导体。

能带特点:晶体中电子作共有化运动后,相应的能量也不同于孤立原子中的电子,将发生变化;原来孤立的原子能级都分裂成一组组彼此相距很近的能级,每组构成一个能带。

能带能级对应于晶体中电子作共有化运动的能量称为允带。

允许带间的能量范围对共有化运动状态时禁止的,称为禁带。

典型半导体材料的能带结构与绝缘体类似,只有禁带宽度较窄,一般在2eV以下。

3. 硅主要以什么状态存在,为什么它不是一个好的光电子材料?硅在自然界中主要以二氧化硅或硅酸盐化合物的形式存在。

光电子材料的能带结构最好是直接带隙,而硅是间接带隙,而且对光的反射较强,光射在硅表面,能量损失30%左右,所以它不是一个号的光电子材料。

4. 电子材料可分为几代,每一代的代表材料是什么?三代:第一代是以Si和Ge为代表的单质半导体材料,第二代以GaAs和InP为代表的化合物半导体材料,第三代是以GaN和金刚石为代表的宽禁带半导体材料。

5. 半导体微结构材料分类方法及主要生长方法?分为三维材料二维材料一维材料零维材料,按衬底不同分为GaAs基材料,InP基材料,Si基材料,生长方法:分子束外延MBE;金属有机化合物气相淀积MOCVD。

6.光电子材料可分为几类?典型的探测器材料是那些?5类,激光材料,光电探测,光学功能,光纤,光电显示材料。

典型的探测器材料有:HgCdTe,PtSi,PbS,InSb 等。

7.激光晶体和激光玻璃的特点是什么?激光晶体的特点是:荧光线宽,功率大,荧光寿命长,宽吸收带,高泵蒲量子效率。

激光玻璃的特点:无荧光或较窄荧光,激光阀值高,储能能量大,热学性能差,膨胀系数大,热导率小,易于获得高光学质量和尺寸材料,各向同性。

电子信息材料讲义

电子信息材料讲义

电子信息材料(讲义初稿)唐永柏材料科学与工程学院四川大学2008-9目录第一章绪论 (2)1.1电子信息材料的界定 (2)1.2 电子信息材料的分类 (2)1.3 电子信息材料的特点 (3)1.4 电子信息材料的发展趋势 (3)复习思考题 (4)第二章电阻材料 (5)2.1 线绕电阻材料 (5)2.2 薄膜电阻材料 (8)2.3 厚膜电阻材料 (10)复习思考题 (11)第三章介电材料 (12)3.1 介电材料概述 (12)3.2 电容器介电材料 (13)复习思考题 (18)第四章超导材料 (19)4.1 超导材料的物理特性 (19)4.2 超导材料的临界参数 (20)4.3 超导材料的分类、特点及制备 (21)4.4 超导材料的应用 (23)复习思考题 (24)第五章半导体材料 (25)5.1半导体材料的基础知识 (25)5.2 半导体材料的分类 (28)5.3 半导体材料的制备工艺方法 (30)5.4 半导体材料的应用 (33)复习思考题 (35)第六章光电子材料 (37)6.1 激光器基质材料 (37)6.2 光电显示材料 (40)复习思考题 (43)第七章光导纤维材料 (44)7.1 光纤的概述 (44)7.2 光纤的分类 (46)7.3 光纤的制备工艺 (47)复习思考题 (49)第八章信息记录与存储材料 (50)8.1 磁性记录与存储材料 (50)8.2 光记录存储介质材料 (54)复习思考题 (58)主要参考资料 (59)第一章绪论主要介绍了电子信息材料的概念和分类,总结了电子信息材料的特点,并展望了电子信息材料的发展趋势。

1.1 电子信息材料的界定所谓电子信息树料,是以发挥其物理性能(如电、磁、光、声、热等)或物理与物理性能之间、力学与物理性能之间、化学与物理性能之间相互转换的特性为主而用于电子信息工业的材料。

对照功能材料的定义(凡具有优良的物理性能、化学和生物学功能及其相互转换特性,而被用于非单纯结构目的的材料,即功能材料),不难断定.电子信息材料属于功能材料的范畴。

复旦大学微电子考研经验分享

复旦大学微电子考研经验分享

复旦大学微电子考研经验分享近年来,微电子工程领域的发展迅猛,越来越多的学子选择考研来进一步提升自己的学术能力和就业竞争力。

作为中国顶尖的高校之一,复旦大学在微电子领域也有着卓越的研究成果。

本文将分享一些复旦大学微电子考研的经验,希望能对即将踏上这条路的学子提供一些帮助和指导。

一、了解微电子专业在准备考研之前,首先要对微电子专业有一个全面的了解。

微电子工程是电子科学与技术的重要分支,涵盖集成电路、半导体器件、系统设计等多个方向。

复旦大学微电子专业的培养方案注重理论与实践相结合,鼓励学生进行科研项目和实验室实习,培养学生的创新能力和工程实践能力。

在准备考研期间,应该认真学习相关的基础课程,了解微电子专业的前沿知识和研究方向。

二、充分利用复旦大学资源作为一所高水平的综合性大学,复旦大学为学生提供了丰富的学术资源。

在准备考研的过程中,学生可以充分利用图书馆、实验室和教师资源。

图书馆是一个宝库,里面有大量的学术期刊、图书和专业资料,可以帮助学生深入了解微电子领域的发展动态。

实验室是学生进行科研和实践的重要场所,通过与导师和研究团队的合作,学生可以提升自己的实验技能和科研能力。

复旦大学的教师也是宝贵的资源,他们具有丰富的学术经验和深厚的专业知识,可以给学生提供指导和帮助。

三、备考策略备考阶段的时间有限,因此需要合理安排时间和制定备考策略。

首先,要制定一个详细的备考计划,确定每天的学习任务和时间安排,以确保充分利用时间。

其次,要注重复习和练习,做大量的题目和模拟试题,提高解题的能力和应试技巧。

此外,要了解考研的考试内容和形式,有针对性地进行备考。

复旦大学微电子考研的考试科目主要包括数学、英语和专业课程,学生要根据自身情况进行重点复习。

最后,要保持积极的心态,对自己有信心,相信通过自己的努力和准备一定能够取得好成绩。

四、选校和申请复旦大学微电子专业在国内乃至国际上都有一定的知名度和影响力,因此是许多学生的热门选择之一。

2019微电子400+学姐经验

政治68 英语78 数学127 电路131数学:数学是最早一门开始复习的科目,我在四月份决定要考研,决定后就进入数学复习。

第一遍复习看张宇老师的基础视频,我把课本上每一节的定理推导和例题都看了一遍,也做了课后习题,课后习题很基础,很适合第一遍复习,然后再做十八讲和九讲,第一遍做感觉有点难度,不懂的就标记下来。

第二遍复习开始是在八月份,看张宇提高视频,再看一般十九讲和九讲,第二遍有些题还是感觉难,但是基本不会有盲点了。

第二遍结束之后开始刷真题,每天早上八点半开始做,计时三小时,计算自己的得分,还有自己错的哪部分的题,不会的再去看十八讲。

我用的张宇老师的真题。

当真题做完一遍之后,张宇老师有一个讲真题,是按照题目内容分类的,再看一遍真题,薄弱的重点攻克。

考试前再看一遍公式和定理,能倒背如流。

英语英语我全程跟的何凯文老师,看他的视频,跟着学习方法。

前期就是背单词,跟着何老师的视频步骤走,了解写作阅读技巧。

七月开始做阅读,第一遍做计时做,一小时内做完,对完答案之后把真题单词不认识的查字典弄会,各种用法和各种意思都要了解。

十月开始看作文,背诵一些优秀作文。

一种种类背一种就可以,要把背的作文通用化。

政治八月开始复习政治,看肖秀荣全书,做1000题。

十月份第一遍结束,结束之后我又看了一遍肖秀荣,这时候要梳理知识点,虽然有很多背诵宝典,但是我是自己梳理的,自己梳理可以记得更清楚一些。

到十一月就要开始背诵大题了,如果要求不是特别高,只背肖四就可以,大题最起码能得三十分。

政治大题拉不开差距,选择题做好就能分高。

电路电路我跟的电路哥,前期先看课本再看电路哥的基础视频,然后做课后题。

第二遍,看电路哥的强化视频,做电路哥的橘黄色习题,这本习题感觉质量很高,做完就能掌握各种习题的技巧。

最后再做陈洪亮老师的考研指南。

十一月开始做真题,用真题巩固知识点,不会的着重复习。

不会的可以在群里问,电路哥会答疑。

微电子期末考试复习题(附答案)

1. 光敏半导体、掺杂半导体、热敏半导体是固体的三种基本类型。

( × ) 2.用来做芯片的高纯硅被称为半导体级硅,有时也被称为分子级硅。

(×)电子3. 硅和锗都是Ⅳ族元素,它们具有正方体结构。

( × ) 金刚石结构4.硅是地壳外层中含量仅次于氮的元素。

( × ) 氧5.镓是微电子工业中应用最广泛的半导体材料,占整个电子材料的95%左右。

( × ) 硅6.晶圆的英文是wafer,其常用的材料是硅和锡。

( × ) 硅和锗7.非晶、多晶、单晶是固体的三种基本类型。

( √ )8.晶体性质的基本特征之一是具有方向性。

( √ )9.热氧化生长的SiO2属于液态类。

( × ) 非结晶态10.在微电子学中的空间尺寸通常是以μm和mm为单位的。

( × )um和nm 11.微电子学中实现的电路和系统又称为数字集成电路和集成系统,是微小化的。

( × ) 集成电路12.微电子学是以实现数字电路和系统的集成为目的的。

( × ) 电路13.采用硅锭形成发射区接触可以大大改善晶体管的电流增益和缩小器件的纵向尺寸。

( √ )14.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。

( √ )15.源极氧化层是MOS器件的核心。

( × ) 栅极16. 一般认为MOS集成电路功耗高、集成度高,不宜用作数字集成电路。

( × ) 功耗低,宜做17. 反映半导体中载流子导电能力的一个重要参数是迁移率。

( √ )18. 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。

( √ )19. 在P型半导体中电子是多子,空穴是少子。

( × ) 空穴是多子20. 双极型晶体管其有两种基本结构:PNP型和NPN 型。

( √ )21. 在数字电路中,双极型晶体管是当成开关来使用的。

( √ )22. 双极型晶体管可以用来产生、放大和处理各种模拟电信号。

微电子器件基础题13页word文档

微电子器件基础题13页word文档“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(负)电荷,N 区一侧带(正)电荷。

内建电场的方向是从(N )区指向(P )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(短),内建电场的最大值就越(大),内建电势V bi 就越(大),反向饱和电流I 0就越(小),势垒电容C T 就越(),雪崩击穿电压就越(低)。

5、硅突变结内建电势V bi 可表为(),在室温下的典型值为(0.8)伏特。

6、当对PN 结外加正向电压时,其势垒区宽度会(减小),势垒区的势垒高度会(降低)。

7、当对PN 结外加反向电压时,其势垒区宽度会(变宽),势垒区的势垒高度会(增高)。

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(高);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(低)。

10、PN 结的正向电流由(空穴扩散Jdp )电流、(电子扩散电流Jdn )电流和(势垒区复合电流Jr )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(多子);PN 结的反向电流很小,是因为反向电流的电荷来源是(少子)。

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(复合)。

半导体工艺复习整理

工艺考试复习:整理者(butterflying 2011‐1‐11)1.在半导体技术发展的过程中有哪些重要事件?(一般)晶体管的诞生集成电路的发明平面工艺的发明CMOS技术的发明2.为什么硅是半导体占主导的材料?有哪些硅基薄膜?(一般)硅材料:优良的半导体特性、稳定的电的、化学的、物理的及机械的性能(特性稳定的金刚石晶体结构、良好的传导特性、优异的工艺加工能力、研究最透彻的材料、具有一系列的硅基化合物)(总结:半导体性、电、物理、化学、机械性)硅基薄膜:外延硅薄膜、多晶硅薄膜、无定形硅薄膜、SiO2与Si3N4介质膜、SiGe薄膜、金属多晶硅膜3. 微电子技术发展基本规律是什么?(重要)摩尔定律(Moore’s Law):芯片内的晶体管数量每18个月~20个月增加1倍――集成电路的集成度每隔三年翻两番,器件尺寸每三年增加0.7 倍,半导体技术和工业呈指数级增长。

特征尺寸缩小因子,250→180→130→90→65→45→32→22→16(nm)等比例缩小比率(Scaling down principle):在MOS器件内部恒定电场的前提下,器件的横向尺寸、纵向尺寸、电源电压都按照相同的比例因子k缩小,从而使得电路集成度k2倍提高,速度k倍提高,功耗k2倍缩小。

MOS管阻抗不变,但连线电阻和线电流密度都呈k倍增长。

(阈值电压不能缩得太小,电源电压要保持长期稳定)(总结:尺寸、电源电压变为1/k,集成度变为k^2.速度变为k倍。

(掺杂浓度变为k倍)Device miniaturization by “ Scaling‐down Principle”− Device geometry‐L g, W g, t ox, x j ⋅ 1/k− Power supply‐V dd ⋅1/k− Substrate doping‐N ⋅ k®Device speed ⋅ k® Chip density ⋅ k24. 什么是ITRS ?(重要)International Technology Roadmap for Semiconductors国际半导体技术发展蓝图技术节点:DRAM半间距Technology node = DRAM half pitch5. 芯片制造的主要材料和技术是什么?(一般)Si材料:大直径和低缺陷的单晶硅生长、吸杂工艺、薄膜的外延生长、SiGe/Si异质结、SOI 介质薄膜材料和工艺:热氧化、超薄高K栅氧化薄膜生长、互连的低K介质;高分辨率光刻:电子束掩膜版、光学光刻(电子束曝光EBL)、匹配光刻。

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微电子复习讲义 第一章 1、集成电路何时由谁发明 1947年12月,美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿组成的研究小组,研制出一种点接触型的锗晶体管。 2、摩尔定律 1965年 因特尔提出; 内容:集成电路的集成度,即芯片上晶体管的数目,每隔18个月增加一倍或每3年翻两番。 扩展:集成电路的工艺每3年升级一代,集成度每3年翻二番,特征线宽约缩小30%左右,逻辑电路(以CPU为代表)工作频率约提高30%。

第二章

1. 固体的基本类型 非晶,单晶,多晶、 2.三种基本的晶格结构 简立方、体心立方、面心立方 3.什么是电子的共有化运动 半导体是由大量的原子组成的晶体。由于原子之间距离很近,致使远离原子核较远的壳层发生交叠,壳层交叠使电子不再局限于某个原子上,有可能转移到相邻原子的相似壳层上去,也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去,它不再固定于个别原子上运动,而是穿行于整个晶体的运动,这种现象称为电子的共有化运动。 4.用能带解释原子、半导体的导电性 对一价金属,价带是未满带,故能导电。 对二价金属,价带是满带,但禁带宽度为零,价带于较高的空带相交叠,满带中的电子能占据空带,因而也能导电,绝缘体和半导体的能带结构相似,价带为满带,价带与空带间存在禁带。 由于绝缘体的禁带宽度较大,常温下从满带激发到空带的电子数微不足道,宏观上表现为导电性能差。 半导体的禁带宽度较小,满带中的电子只需较小能量就能激发到空待中,宏观上就表现为有较大的电导率。 5.迁移率的概念,反应半导体的什么能力,于什么有关 迁移率定义:载流子在单位电场作用下的平均漂移速度。一般电子高于空穴 反应半导体导电能力 与杂质浓度有关,一般掺杂浓度越大,载流子浓度就越高,载流子在晶格里运动时和其他粒子发生碰撞的机会就会增加,那样载流子整体的运动速度就会受到影响,表现出来的就是载流子的迁移率会随着掺杂浓度的增加而降低。 与温度有关,当温度低时,晶格中原子的热运动比较小,由于失去电子或捕获电子而形成的正、负离子也比较少,这些粒子对载流子运动的影响就比较小,总之载流子在一个相对比较安静的环境中运动,所以载流子在运动中受到的阻碍比较小,速度比较快,迁移率比较高;但当温度较高时,晶格中的原子变得不安分,热振动增强,同时正、负离子也增多,这些晶格振动较大的原子以及带点的离子的存在都会对载流子的运动产生影响,使得载流子的运动路线发生改变,运动速度降低,这样表现出来的迁移率就会明显下降。

6.什么是本征半导体 完全没有杂质或结构缺陷的半导体—理想化。含极少杂质的半导体--本征半导体。

7.杂质半导体杂志类型 间隙式杂质(Cu、Na) 替位式杂质(P、B、As)P型半导体 N型半导体 N型半导体:Si中掺入V族元素P; P型半导体:Si中掺入III族元素B;

8.费米能级在能带图中位置

9.PN结的击穿 雪崩击穿:空间电荷区电场增加,载流子与晶体原子碰撞,形成电子-空穴对,新产生电子-空穴对又产生碰撞, 形成倍增效应,电流急剧增大,发生、击穿。

隧道击穿:在电场下,空间电荷区能带弯曲,电子有附加的静电势能,可达到或超过导带底能量,因隧道效应穿透,随d减小而增加,反向电流增大,发生击穿。

10. 晶体管如何实现电流放大 发射结加正向偏压;集电结加反向偏压,同时由于基区宽度远小于基区中少子的扩散长度,因此发射结注入基区的非平衡少子能够靠扩散通过基区,并被集电结电场拉向集电区,流出集电极,使得反向偏置集电结流过反向大电流,从而实现晶体管的电流放大功能。

11.截止频率的概念 α截止频率: ∫α的定义为共基极放大电路电流放大系数减小到低频值的1/√2时所对应的频率。

12.MOS管的结构,如何区分源和漏,工作原理(NMOS) MOS场效应晶体管是一个四端器件,分别为G、S、D、B四个电极。 不加偏压,无法区分器件的源和漏,对于N沟道MOSFET,通常源漏之间加偏压后,电位低的一端为源,电位较高的一端称为漏。 栅极加正电压:排斥空穴,吸引电子,形成负空间电荷区,当半导体表面的电子浓度比原来的多子空穴还多时,在表面形成一个反型层;反型层电子实际上是被限制在表面附近能量最低的一个狭隘区域内,又称为沟道。 第三章

1、集成电路概念: 应用半导体制造工艺把二极管、晶体管、场效应晶体管、电阻、小容量电容等许多元器件以及它们之间的连线都做在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,形成的具有特定功能的电子电路。

2、按导电类型集成电路的分类 双极型晶体管集成电路 单极型晶体管集成电路

3集成电路性能参数 特征尺寸 集成度 功耗延迟积

4、双极型晶体管集成电路与场效应管集成电路优缺点: 双极型: 优:开关速度快、稳定性好、可靠性高、负载能力强、 缺:输入阻抗小,功耗较大 场效应管:优:功耗低,工作速度较高,工作电压范围宽,逻辑摆幅大 输入阻抗高,扇出能力强,温度稳定性能好,抗干扰能力强

5、双极型晶体管数字集成电路中,按单元电路的工作特点分类: (1)饱和型逻辑集成电路: RTL DTL TTL (2)发射耦合集电路 (3)集成注入逻辑电路

6、场效应晶体管集成电路按沟道导电类型分类: PMOS NMOS CMOS

7、数字集成电路的基本单元:MOS开关和反相器 8、MOS 中与非门和或非门: (1) 两个NMOS串联后,可实现逻辑“与”的关系 (2) 两个NMOS并联后,可实现逻辑“非”的关系 9、封装的工艺流程 硅片减薄 硅片切割 芯片贴装 芯片互连 成型技术 去飞边毛刺 切筋成型 上焊锡 打码 第四章

1.集成电路的制造步骤 1)硅片制备; 2)晶圆制造; 3)晶圆测试/拣选; 4)切片与封装; 5)终测;

2.PN结制造工艺流程: a.N型硅;b.氧化生长SiO2;c.甩胶; d.使用相应的掩膜曝光 ;e.显影 ; f.SiO2刻蚀 ; g.去胶 ; h.注入B ; i.去除SiO2显影 ; j.氧化生长SiO2 ;k.甩胶 ; l.曝光 ; m .显影 ; n.刻蚀SiO2 ; o.去胶 ; p.淀积金属 (如Al) ; q.甩胶 ; r.曝光和显影 ; s.刻蚀金属 ; t.去除光刻胶

3.硅片制备 (1)单晶生长:直拉法、区熔法; (2)绝缘体(栅介质、多层互连介质):SiO2 、Si3N4; (3)晶向与晶面: 制造MOS器件和电路的晶面:100; 双极型器件和电路的晶面:111;

4、单晶硅圆片的制备 单晶硅锭 整型 切片 磨片倒角 刻蚀抛光清洗检查包装

5、从硅锭到硅片的步骤: ①从砂中提炼 ②经适当工艺产生适当直径的硅锭; ③将硅锭切割成硅晶片; ④对硅片进行倒角 刻蚀 抛光 ⑤在硅片上生长一层外延硅层

6.直拉法 vs 区熔法 直拉法: ①便宜 ②更大的圆片尺寸 ③剩余原材料可重复使用

④位错密度 :0~4102cm 区熔法 ①高纯度的硅单晶(不使用坩锅) ②成本高,可生产圆片尺寸较小(150mm) ③主要用于功率器件

④位错密度:310~5102cm

7、定位边与定位槽的作用 ①识别晶向、导电类型及划片方向; ②硅片机械加工定位的参考面; ③硅片装架的接触位置。

8、外延定义 外延层:单晶衬底上单晶薄膜层 外延:同质外延和异质外延 同质外延:衬底与外延层为相同晶体,晶格完全匹配 异质外延:衬底与外延层为不同晶体,晶格不匹配

9、高温工艺反应室:卧式炉管和立式炉管。 10、热氧化法:干氧氧化、水蒸气氧化、湿氧氧化、氢氧合成氧化。 11、干氧化与湿氧化机制。 干氧化: Si+O2→SiO2 O来源于提供的氧气;Si来源于衬底硅圆片; O2通过表面已有的氧化层向内扩散并与Si反应生长SiO2 氧化膜越厚,生长速率越低; 湿氧化: Si + 2H2O → SiO2 + 2H2 高温下,H2O易于分解为H和H-O; H-O在 SiO2中的扩散系数高于O2的扩散系数; 湿氧化的生长速率高于干氧化;

12、氧化速率的影响因素 a.温度 b.湿氧化或干氧化 c.厚度 d.压力 e.硅片晶向(<100>或<111>) f.硅中杂质 13、扩散掺杂过程: ①硬掩膜; ②淀积杂质氧化物; ③帽层氧化; ④杂质推进。

14、注入后为什么退火? 答:高能离子损伤晶体结构; 非晶硅有很高的电阻率; 需要外部能量(如热),使其恢复单晶结构; 只有在单晶结构中杂质才能被激活。

15、合金退火的定义:高温下不同原子化学反应形成金属合金。 16、离子注入的定义: 将具有很高能量的带电杂质离子射入半导体衬底中的掺杂技术,它的掺杂度由注入杂质离子的质量决定,掺杂浓度由注入杂质离子的剂量决定。

17、扩散与离子注入的区别: 扩散 离子注入

高温,硬掩膜 900-1200 ℃ 低温,光刻胶掩膜 低于400℃

各向同性,横向扩散大,深结 各向异性,横向扩散小,浅结 不能独立控制结深和浓度 可以独立控制结深和浓度 18、避免沟道效应的方法: ① 倾斜硅片,7°最常用; ②注入前预先无定型处理; 19、正胶与负胶区别:

负性光刻胶-负胶 正性光刻胶-正胶

曝光后不可溶解 曝光后可溶解 显影时未曝光的被溶解 显影时曝光的被溶解 便宜 高分辨率,较贵 20、光刻工序: 清洗硅片 预烘和底膜涂覆

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