集成电路专业导论思考题(修改版).doc

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1、微电子概论思考题第一章：1.第一只晶体管发明是在哪个国家？哪个实验室？发明人是谁？英国Bell实验室，第一个点接触型晶体管终于在1947年12月诞生。2.第一片IC发明是在哪个国家？哪个公司？发明人是谁？1958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片3.按规模分类IC有几种？简要说明每种类型的集成度？集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目小规模集成电路(SmallScaleIC，SSI)中规模集成电路(MediumScaleIC，MSI)大规模集成电路(LargeScaleIC，LSI)超大规模集成电路(

2、VeryLargeScaleIC，VLSI)特大规模集成电路(UltraLargeScaleIC，ULSI)巨大规模集成电路(GiganticScaleIC，GSI）4.按功能分类IC有几种？简要说明每种类型的特征？（1）数字集成电路（DigitalIC）：它是指处理数字信号的集成电路，即采用二进制方式进行数字计算和逻辑函数运算的一类集成电路。由于这些电路都具有某种特定的逻辑功能，因此也称它为逻辑电路。（2）模拟集成电路（AnalogIC）：它是指处理模拟信号（连续变化的信号）的集成电路。早期的模拟集成电路被称为线性IC，直到后来

3、又出现了振荡器、定时器以及数据转换器等许多非线性集成电路以后，才将这类电路叫做模拟集成电路。（3）数模混合集成电路（Digital–AnalogIC）：既包含数字电路，又包含模拟电路的新型电路称为数模混合集成电路。早期由于集成电路工艺和设计技术的限制，通常采用混合集成电路技术实现这种电路，直到70年代，随着半导体工艺技术的发展，才研制成功单片数模混合集成电路。5.按器件结构分类IC有几种？简要说明每种类型的特征？（1）单片集成电路：它是指电路中所有的元器件都制作在同一块半导体基片上的集成电路。这是最常见的一种集成电路，在半导体集成

4、电路中最常用的半导体材料是硅，除此之外，还有GaAs等半导体材料。（2）混合集成电路：是指将多个半导体集成电路芯片与各种分立元器件通过一定的工艺进行二次集成，构成功能器件，该功能器件最后被封装在一个管壳中，作为一个整体使用。在混合集成电路中，主要由片式无源元件、半导体芯片、带有互连金属化层的绝缘基板以及封装管壳组成。6.综述微电子学的特点。微电子学是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、子系统及系统的电子学分支。微电子学作为电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理

5、功能的科学。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的，故实用性极强。微电子学中所实现的电路和系统有称为集成电路和集成系统，是微小型化的；在微电子学中的空间尺度通常是以微米和纳米为单位的。7.微电子学是信息领域的重要基础学科，在信息领域中，微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学，是研究信息载体的科学，构成了信息科学的基石。微电子学是一门综合性很强的边缘学科，其中包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容；涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理

6、、计算机辅助设计、测试与加工、图论、化学等多个领域。微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向。信息技术发展的方向是多媒体、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信息，以极高速度精确可靠地处理和传输这些信息，并及时地把有用信息显示出来或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。微电子学的渗透性极强，它可以与其他学科结合而生出一系列新的交叉学科，例如它与机械、光学等结合导致了微机电系统（MEMS）的出现，它与生物科学结合诞生了生物芯片。MEMS和生物芯片都是近年

7、来快速发展起来的具有极其广阔的应用前景的新技术。8.简单叙述微电子学对人类社会的作用。第二章：1.什么是半导体？半导体的主要特点有那些？半导体主要有以下特点：在纯净的半导体材料中，电导率随温度的上升而指数增加；半导体中杂质种类和数量决定着半导体的电导率，而且在重掺杂情况下，温度对电导率的影响较弱；在半导体中可以实现非均匀掺杂；光的辐照、高能电子等的注入可以影响半导体的电导率。微电子概论思考题1.试对比说明金属与半导体的主要区别。一般半导体和金属的区别在于半导体中存在着禁带而金属中不存在禁带；区分半导体和绝缘体则更加困难，通常根据它

8、们的禁带宽度及其温度特性加以区分。2.试从欧姆定律和半导体电阻定义出发证明欧姆定律的微分形式为：j=σE3.用半导体迁移率和欧姆定律的微分形式证明：σ=nqm假定dS表示在A处与电流垂直的小面积元，以dS为底作一个高为vdt的小柱体，因为在时间dt