中国矿业大学微电子考试复习资料

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1、中国矿业大学微电子考试复习资料集成电路：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。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/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NMOSPMOSCMOS(互补MOS)。双极-MOS(BiMOS)集成电路。按集成电路规模分类：小规模集成电路中规模集成电路大规模集成电路超大规模集成电路特大规模集成电路巨大规模集成电路按结构形式的分类单片集成电路

2、混合集成电路按电路功能分类：数字集成电路模拟集成电路数模混合集成电路。微电子定义：特点：实用性极强。综合性很强的边缘学科。渗透性极强发展方向：高集成度、低功耗、高性能、高可靠性微电子技术的三个发展方向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什么是半导体载流子：能够导电的自由粒子电子：价电子脱离共价键束缚后，成为自由运动的电子，带负电的导电载流子空穴：价电子脱离原子束缚后形成的电子缺位，可以自由移动，正电的导电载流子受主：掺入半导体的杂质原子向半导体中提供导电的空穴，并成为带负电的离子。P型半导体：硅中掺有受主杂质，靠

3、受主提供的空穴导电施主：掺入半导体的杂质原子向半导体中提供导电的电子，并成为带正电的离子。N型半导体：硅中掺有施主杂质，靠施主提供的电子导电迁移率：单位电场作用下载流子获得平均速度载流子在运动过程中，与晶格、杂质、缺陷发生碰撞，无规则地改变运动方向，发生散射电子迁移率公式空穴迁移率公式半导体中载流子的散射机制：晶格散射（晶格热运动引起）电离杂质散射能带：一组密集的能级价带：被电子填充的能量最高的能带，价带以上能带基本为空导带：未被电子填充的能量最低的能带禁带：导带底与价带顶之间能带带隙：导带底与价带顶之间的能量差禁带宽度：摆脱共价键所需的能量多子：多数载流子n型半导体：电子p型半导体：空穴少

4、子：少数载流子n型半导体：空穴p型半导体：电子非平衡(过剩)载流子：由于受外界因素如光、电的作用，半导体中载流子的分布偏离了平衡态分布，称这些偏离平衡分布的载流子PN结正向偏置：内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成较大的扩散电流。正向偏置时，扩散大于漂移PN结反向偏置：内电场被被加强，多子的扩散受抑制。少子漂移加强，但少子数量有限，只能形成较小的反向电流。反向偏置时，漂移大于扩散PN结的击穿：雪崩击穿齐纳/隧道击穿共基极运用:无电流放大但收集极可接阻抗较大的负载：电压放大和功率放大光刻胶又叫光致抗蚀剂，它是由光敏化合物、基体树脂和有机溶剂等混合而成的胶状液体。正胶：曝光后可溶，分辨率高负胶：

5、曝光后可溶，分辨率差，适于加工线宽≥3mm的线条掺杂：将需要的杂质掺入特定的半导体区域中，以达到改变半导体电学性质，形成PN结、电阻、欧姆接触掺杂方法：扩散，离子注入离子注入：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(剂量)决定特点：掺杂的均匀性好温度低：小于600℃可以精确控制杂质分布可以注入各种各样的元素横向扩展比扩散要小得多。可以对化合物半导体进行掺杂离子注入的特点掺杂纯度不受杂质源纯度的影响可以精确控制注入杂质的数目：剂量和能量可以注入各种各样的元素温度低：小于600℃，二氧化硅、氮化硅、光刻胶、铝作为掩

6、蔽层横向扩展比扩散要小得多：几乎垂直射入可以对化合物半导体进行掺杂退火：也叫热处理，集成电路工艺中所有的在氮气等不活泼气氛中进行的热处理过程都可以称为退火。淬火作用：激活杂质消除损伤退火方式：炉退火快速退火化学汽相淀积(CVD)：将反应剂蒸气引入反应室，通过气态物质的化学反应在衬底上淀积一层薄膜材料的过程物理气相淀积(PVD)：利用物理过程实现物质转移，原子或分子有源转移到衬底表面，淀积成薄膜。蒸发、溅射什么是集成电路设计？根据电路功能和性能的要求，设计出满足要求的集成电路。集成电路设计特点版图设计：布局布线分层分级设计(Hierarchicaldesign)和模块化设计基于单元库设计：设计

7、复用计算机辅助设计Y型图目的：便于管理设计过程：功能设计逻辑/电路设计版图设计功能块划分原则：既要使功能块之间的连线尽可能地少，接口清晰，又要求功能块规模合理，便于各个功能块各自独立设计。同时在功能块最大规模的选择时要考虑辅助设计软件可处理的设计级别专用集成电路主要的ASIC设计方法标准单元设计方法：定制积木块设计方法：定制门阵列设计方法：半定制可编程逻辑器件设计方法VHDL：在不同的抽象程度上描述各种不同层