微电子技术全真模拟试卷.docx

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1、微电子技术全真模拟试卷1名词解释：模拟集成电路，数字集成电路，本征半导体，本征载流子，等效电路模型。数字集成电路：完全按照二进制逻辑进行运算的电路，用来传递和处理数字信号。模拟集成电路：对模拟量进行获取、传递、处理和转换的电路。本征半导体：没有杂质和缺陷的纯净半导体材料；纯净的半导体的导电能力很差。本征载流子：就是本征半导体中的载流子（电子和空穴）。即不是由掺杂所产生出来的载流子。也就是说，本征载流子是由热激发——本征激发所产生出来的，即是价电子从价带跃迁到导带而产生出来的；它们是成对产生的，所以电子和空穴的浓度始终相等。等效电路模型：等效电路-表征固态电子器件电特性的电路模型。

2、2用公式给出半导体材料的本征载流子浓度和温度的关系3微电子技术发展规律与主要特点发展规律：摩尔定律，即集成电路的发展：工艺每三年升级一代，集成度每三年翻二番、特征线宽约缩小30％左右，逻辑电路（以CPU为代表）的工作频率提高约30％。主要特点：l特征尺寸越来越小（最小的MOS管栅长或者连线宽度）l芯片尺寸越来越大（diesize）l单片上的晶体管数越来越多l时钟速度越来越快l电源电压越来越低l布线层数越来越多lI/O引线越来越多4简要说明集成电路按规模分为几类。SSI（SmallScaleIC）：<100MSI(MediumScaleIC):100~1000LSI(LargeSc

3、aleIC)：1000~105VLSI(VeryLargeScaleIC)：105～107ULSI(UltraLargeScaleIC)：107～109GSI(GiganticScaleIC)：>1095电流集边效应产生原因及克服措施产生原因：在发射结边缘处的电位较高、在发射结中心处的电位较低（甚至为0）；于是，就造成发射结面上各点的电压不同（发射结周围边缘处的电压高，中心处的电压低），从而使得发射结面上各点的注入电流密度也就不同——发射结周围边缘处的电流密度大，中心处的电流密度≈0，即发射极电流基本上都集中到了发射结的周围一圈，这就是发射极电流集边效应。克服措施：①限制电流容量

4、，使得不出现电流集边效应；②提高基区掺杂浓度，以减小基极电阻；③提高发射极周长/面积比。6说明NMOS增强型晶体管结构，导电沟道形成过程。由p型衬底和两个高浓度n扩散区构成的MOS管叫作n沟道MOS管，该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道。N沟道增强型MOS管必须在栅极上施加正向偏压，且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的N沟道MOS管。在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上，制作两个高掺杂浓度的N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作漏极d和源极s。然后在半导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层，在漏——源极间的绝缘层上再装上一个铝电极,作为栅极g。在衬底

5、上也引出一个电极B，这就构成了一个N沟道增强型MOS管。栅—源电压vGS增加时，吸引到P衬底表面层的电子就增多，当vGS达到某一数值时，这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层，且与两个N+区相连通，在漏—源极间形成N型导电沟道。7画出双极型晶体管的纵向结构和横向结构示意图，标出各部分的名称。8简要叙述光刻工艺主要流程。光刻工艺由涂胶，曝光，显影等步骤组成a、清洁处理：使SiO2层表面干燥。b、涂胶正胶：光刻胶受光照的区域在显影时容易除去，典型的正性光刻胶材料是邻位醌叠氮基化合物。负胶：光刻胶受光照的区域在显影后被保留，未曝光的胶被除去，典型的负性光刻胶材料是聚乙烯醇肉桂

6、酸脂。c、前烘（软烤）曝光前烘烤（或称软烤）使光刻胶中的溶剂挥发，从而使胶膜成固态的薄膜。d、曝光曝光是受光照射的光刻胶膜起化学反应。e、显影把已曝光的硅晶片浸入显影液中，使胶膜中的潜影显示出来。对负胶来说，未受光照的那部分光刻胶在显影中被溶解掉。f、坚膜光刻在显影后，必须经再一次烘烤，将胶内残留的溶剂含量降低到最低，也称硬烤。使显影后的胶膜进一步变硬并与二氧化硅更好的粘附。g)腐蚀刻蚀的主要作用是把经曝光、显影后光刻胶微图形中下层材料的裸露部分去掉。h)去胶当刻蚀后，起刻蚀屏蔽作用的光刻胶的使命已完成，必须把光刻胶去除干净。9简要叙述半导体掺杂工艺中常用的扩散方法。一、液态源扩

7、散以保护气体（如氮气）通过含有杂质的液态源，携带杂质蒸汽进入高温下的扩散炉。在高温下，杂质蒸汽分解，与硅反应生成杂质原子，杂质原子经过硅片表面向内部扩散。二、片状源扩散片状源是一种与硅圆片相同的固体扩散源。首先将源片和硅片相间地插在石英舟的刻槽内，然后在一定温度下扩散，杂质蒸汽与硅反应生成杂质原子向体内扩散，这步叫预淀积。去掉源片，然后用氧气进行烘焙，改善硅片表面状态。然后在较高温下进行再扩散。三、固-固扩散固-固扩散的杂质源是硅衬底上的固体薄膜，杂质就从这个固体薄膜扩散到衬底中