电子信息材料课后题

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1、电子信息材料课后习题总结第一章1、简述集成电路芯片的制造流程：答：原料的制备与提纯；单晶硅锭及硅片的制造；光刻与图形转移；掺杂与扩散；薄层沉积;互联与封装。2、简述动态随机存取存储器M静态随机存储器的界同点：答：相同点:都属于半导体存储材料，二者都是可读可写的随机存储器；不同点：静态随机存储器的存储单元是由双稳态触发器组成（由若干个MOS晶体管纟R成），在没有外接触发信号作用时触发器状态稳定，只要不断电即可长期保存所写入的信息；动态随机存储帑的存储单元是利用MOS管的栅极电容对电荷的暂存作用来存储信息的，为了保存好信息需要不断地刷新操作，定期给栅极电容不充电荷。3、何为倍息

2、存储材料，简述其存储机理。答：信息存储材料是指用于各种存储器的一些能够用来记录和存储信息的材料。存储机理:这种材料在一定强度的外场的作用下会发牛•从某种状态到另一种的突变，并能在变化后的状态保持比较长的时间，而且材料的某些物理性质在状态变化前后有很大差别，因此，通过测量存储材料状态变化前示的这些物理性质，数字存储系统就能区别材料的这两种状态并用0和1來表示它们，从而实现存储。4：常用的衬底材料有哪些？比较其各自的优缺点。答：（l）Si材料：优点：Si元素存储量丰富，无毒，具有较宽的能带间隙，制造成木低；缺点：硅单晶片的内部及表面微缺陷不易消除；（2）GeSi材料：载流子迁移

3、率高，能带和禁带宽度可调，且与硅的兼容性好，利用这种材料可以运用能带工程和界质结合技术来提高半导体器件的功能。（3）SOI材料：优点：高速、低压、低功耗、耐高温、短沟道效应小，抗T扰和抗辐射能力强，彻底消除体硅CMOS电路中的寄生闩锁效应。缺点：材料生长技术复杂，成本较高。（4）GaN材料：优点：具有很高的电子饱和速度，击穿场强大，禁带宽度大，具有极高的热稳定性和化学稳定性。缺点：体单晶制备困难，而且不易找到性能好和价格低的衬底材料。第二章2、介电陶瓷的用途有哪些？目前最具活力的是什么？将来可能的研究热点有哪些？答：（1）1类陶瓷介质主要用于制造高频电路屮使用的陶瓷介质电容

4、器；II类陶瓷介质主要用于制造低频电路中使用的陶瓷介质电容器；III类陶瓷介质主耍用于制造汽车、电了计算机等电路中要求体积非常小的陶瓷介质电容器。（2）目前最具活力的是微波介电陶瓷。（3）将來可能的研究热点：厚膜混合集成电路技术、MCM多层基板、低温共烧陶瓷技术、多层陶瓷电容器、微波陶瓷元器件的凝胶注模成型工艺、微波介质陶瓷薄膜。3、现用TiCh來制备半导体电容器，设计0.5cm厚，直径2cm的柱形电容器，其电容量大概有多少？如何不改变材料而进一步提高其电容量大小？V答：假设TiCb为金红石型，取其介电常数e=18（）F/m,则其电容C=£—二180Xd—=2866.24C

5、.山公式C=£—得，不改变材料，即£不变，要想提高电容C,7Cd则可以增大电容器直径或减小厚度.4>BaTi0.3室温下是良好的绝缘体,Pv=10%.cm,在直流100V电压下，用BaTiOs制造的1cm厚的元器件其介质损耗为多少？U答：单位体积内的损耗功率p=E2/p=—/p,带入数据，求得p=10-2w.Id丿弟二早1、何为压电效应？那类品体才可能具有压电效应？图示说明产生压电效应的原因（照片）答：某些电介质晶体通过外加机械作用使晶体极化，导致介质两端面出现符号相反的朿缚电荷，电荷密度与外力成反比，由于机械力的作用而使晶体表面产生束缚电荷的现象称为正压电效应，反Z,在

6、晶体上施加电场，将产生与电场强度成正比的应变或者机械应力，这种现象称为逆压电效应，这两种效应统称为压电效应。不具有对称中心的不导电（或者半导电）的离子晶体或者由离子团纽成的分子晶体可能具有2、热释电效应是什么？热释电晶体与压电晶体有何界同？答：由于温度的变化而使某些晶体的H发极化改变的现象就是热释电效应。相同点：具有中心对称的晶体不可能产生这两种效应；都是要求品体不导电（介电体）。不同点：压电效应不要求品体有口发极化，而口发极化是热释电效应的必要条件；发生这两种效应的品体点群不同；对于热释电品体仅当存在与其他轴都不相同的极轴时才发牛，二压电效应只要是小心不对称的晶体都有可能

7、发牛；机械力可沿看某一方向作用而引起总电矩的变化，而晶体均匀受热时在各个方向等罐膨胀总电矩不会发生变化。3：什么是铁电性？解释电滞回线的形成过程。答：在热释电晶体屮，有些晶体不但在某温度范围内具有自发极化，而且其自发极化强度可以因夕卜场的反向而反向，这种性质称为铁电性。團35冲了电滞回线的示意图,AB段:沿电场方向的电畴扩展汽%'男与电甥:汀处:囂:、說强度随外加电场增加而增加；BC段：电场强度继续增化;向与电场怎向的电畴开始反转沿着电场方向,极化警鸞尅场譽度急剧增丄（非线性）;CD段:一旦所有的电畴与电场同向（C