电子信息材料课后题.doc

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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稈：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与静态随机存储器的异同点：答：相同点：祁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晶体管组成），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忠动态随机存储器的存储单元是利用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、何为信息存储

2、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生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来表示它们，从而实现存储。4：常用的衬底材料有哪些？比较貝各自的优缺点。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：载流了迁移率高，

3、能带和禁带宽度可调，且与硅的兼容性好，利川这种材料可以运用能带工程和异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，抗干扰和抗辐射能力强，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，成木较高。（4）GaN材料：优点：具有很高的电了饱和速度，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器；I

4、I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类陶瓷介质主要用于制造汽车、电了计算机等电路屮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）将来可能的研究热点：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TiO2来制备半导体电容器，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TiO2为金红石型，取其介电常数=180F/m,则其电容C=£-=180X—=2866.24C.兀V由公式

5、C=t-得，不改变材料，即£不变，要想提高电容C,d则可以增大电容器：H径或减小厚度.4.BaTiO3室温下是良好的绝缘体，PV=10%.cm,在直流100V电压下，用BaTiO3制造的lcm厚的元器件其介质损耗为多少？TJ答：单位体积内的损耗功率p=£2/p=-/卩，带入数据，求得p=10~2w.Id丿第三章1、何为压电效应？那类晶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束缚电荷，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,在晶体上施加

6、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。不具有对称屮心的不导电（或者半导电）的离了晶体或者由离了团组成的分了晶体可能具有丫0--@©—————(O•…•也(b)压电效应。图3-1压电晶休产生压电效应的机理示意图（°不受外力；（b）受压力；（《.）受拉力2、热帑电效应是什么？热释电晶体与压电晶体有何异同？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：具有中心对称的品体不可能产生这两种效丿'/祁是要求晶体不导电（介电体）。不同点：压电效应不要求品体有白发极化，而H发极化是热释电效应的必要条件；

7、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生，二压电效应只要是屮心不对称的晶体都有可能发生；机械力可沿肴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量膨胀总电矩不会发生变化。3：什么是铁电性？解释电滞冋线的形成过程。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，而且其白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。线性增民直到达到饱和（I）点）。将CD线段外推至忙=0处,相应的卩•值称为饱和极化强度,也就是自发极化强度。当电场强度开始减小