微电子科学与工程专业课程教学大纲
《模拟电路》课程教学大纲
《模拟电路》课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称: 模拟电路;所属专业: 微电子科学与工程专业;课程性质: 专业基础课;学分: 4学分。
(二)课程简介、目标与任务;《模拟电路》是微电子专业本科生在电子技术方面入门性质的基础课, 具有自身的体系和很强的实践性。
本课程通过对常用半导体器件、模拟电路的学习, 使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能, 为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。
(三)先修课程要求, 与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接;本课程应开设在高等数学、电路分析(未开设)课程之后, 是微电子专业本科生系统学习电子技术知识的基础课程之一。
也是后续数字电路、模拟电路实验、集成电路分析与设计等课程的先修课程。
(四)教材: 《模拟电子技术基础》童诗白华成英主编(第四版)高等教育出版社参考书目: 《模拟电子技术基础简明教程》清华大学电子学教研室编高等教育出版社《电于技术基础》(模拟部分) 康华光主编高等教育出版社《电子线路线性部分》谢嘉奎主编高等教育出版社二、课程内容与安排第一章常用半导体元器件(要求列出章节名)第一节半导体基础知识第二节半导体二极管第三节双极型晶体管第四节场效应管第五节晶闸管(一)教学方法与学时分配课堂教学, 8学时(二)内容及基本要求主要内容: 半导体基础知识;二极管的结构、伏安特性及主要参数;双极型晶体管的结构、伏安特性及主要参数;场效应管的结构、伏安特性及主要参数;晶闸管的结构、伏安特性及主要参数。
【重点掌握】: PN结特性及PN结方程;二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。
【了解】: 二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的结构及主要参数。
【难点】: 二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。
第二章基本放大电路第一节放大电路的组成及工作原理第二节放大电路的分析方法第三节放大电路静态工作点的稳定第四节共集电极放大电路和共基极放大电路第五节场效应管放大电路(一)教学方法与学时分配课堂教学, 12学时(二)内容及基本要求主要内容: 放大的概念;放大电路的组成及工作原理;放大电路的性能指标;放大电路的分析方法:直流通路与甲流通路, 图解法, 微变等效电路法;放大电路静态工作点的稳定;晶体管共集电极放大电路和共基极放大电路;场效应管放大电路。
微电子科学与工程专业导论
《微电子科学与工程专业导论》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:201408104课程中文名称:微电子科学与工程专业导论课程英文名称:Introduction on Microelectronic science and Engineering课程性质:专业核心课程开课专业:微电子科学与工程开课学期:1,3总学时:16总学分:1二、课程目的和任务通过本课程的学习可以使学生了解什么是微电子学,微电子学的目的任务,微电子专业将要学习的课程和需要掌握的相关知识和软件,微电子学的历史和典型微电子器件,微电子学的发展和规律,通过学习使学生能够对微电子学有一个总体的、全面的了解,培养学生对微电子学的兴趣,了解微电子学的最新发展趋势,微电子科学与工程专业的就业和深造情况。
相关知识包括固体物理及量子力学初步知识,握半导体物理及微电子器件知识,微电子工艺技术,集成电路设计,MEMS(微机电系统)相关知识,还将讲解学生关心的最新的数码、电脑硬件及微处理器的原理、结构以及选购知识。
通过学习使微电子专业的学生对微电子学的基本知识有一个比较系统、全面的认识。
激发学生对本专业的兴趣,为学生下一步学习微电子学各门专业课准备好必要条件。
三、教学基本要求(1)了解微电子科学与工程专业的发展历史、内涵、涉及领域、发展概况;(2)理解专业的培养目标、毕业要求、课程体系、知识领域、课程设置的原则及其相互关系;(3)了解课程的基本内容及应用,课程的先后承接关系及选课注意事项;(4)微电子学研究的内容,领域,研究方向和学习的课程及相关软件,微电子学的就业和深造情况。
(5)掌握专业基础知识。
包括固体物理及量子力学初步,半导体的基本电学性质,基本半导体器件及新型半导体器件的基本原理,集成电路工艺和集成电路设计及微机电系统的基础知识,了解最新的数码、电脑硬件、微处理器的原理,结构以及选购知识。
(6)通过学习使微电子科学与工程专业学生对终生学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力。
微电子科学与工程专业《毕业实习》教学大纲
微电子科学与工程专业《毕业实习》教学大纲课程编号:10140079英文名称:Graduation Practice学分:2学时:2周先修课程:集成电路工艺原理、半导体物理、数字集成电路设计原理、模拟集成电路设计原理、集成电路版图设计课程类别:专业课程(必修)授课对象:微电子科学与工程专业学生教学单位:数理信息学院修读学期:第8学期一、课程描述和目标本课程为专业课程,是培养学生走向工作岗位的重要实践教学环节。
使学生能熟练应用已学过的理论知识,掌握超大规模集成电路制造工艺和集成电路设计方法等,能够应对生产实践中的实际问题。
要求学生掌握包括清洗、热氧化、扩散、离子注入、光刻、薄膜淀积、刻蚀、测试及封装等后端工艺等知识。
本课程拟达到的课程目标:课程目标1:使学生增强微电子行业的全面了解,并在将来的工作岗位上充分用到自己大学四年所学到的专业知识,提高自己的学习能力和领悟能力以及团队合作精神。
课程目标2:为进一步适应将来的工作岗位,学生英严格遵守企业的纪律和规则,服从公司的领导和要求,全面提高自己的工作技能。
课程目标3:通过灵活运用已学知识,不断接受新知识,为即将进入工作岗位打下一个良好的铺垫。
二、课程目标对毕业要求的支撑关系三、教学内容、基本要求与学时分配四、课程教学方法校内外指导教师集中讲授,结合参观、操作演示、分组岗位实践及讨论等教学方法。
五、学业评价和课程考核六、教材与参考书(一)参考资料1.《模拟CMOS集成电路设计》,拉扎维(著),西安交通大学出版社.2004年6月版;2.《数字集成电路—电路、系统与设计》,周润德译,电子工业出版社.2004年5月版;3.《半导体物理与器件》,赵毅强主编,电子工业出版社,2013年8月版;4. 《硅集成电路工艺基础》,关旭东主编,北京大学出版社,2014年4月版;5. 《半导体制造技术》,(美)Michael Quirk, Julian Serda 著,韩郑生等译,电子工业出版社. 2004年12月版。
微电子科学与工程专业本科课程设置
微电子科学与工程专业本科课程设置引言微电子科学与工程专业是电子科学与技术学科的一个重要分支,是培养掌握微电子器件设计、工艺和集成电路设计能力的高级工程技术人才的专业。
为了使学生在本科阶段全面、系统地掌握相关知识和技能,本文档将介绍微电子科学与工程专业的本科课程设置。
课程结构微电子科学与工程专业本科课程设置主要由基础课程、专业核心课程和选修课程组成。
1. 基础课程基础课程是微电子科学与工程专业的学科基础,包括数学、物理、化学、电路理论等内容。
基础课程的学习为学生后续的专业学习奠定了坚实的基础。
•高等数学•线性代数与微积分•大学物理•物理实验•电路理论与实验•工程化学•离散数学2. 专业核心课程专业核心课程主要是微电子器件设计、制造工艺、集成电路设计等方面的核心知识和技能。
这些课程是培养微电子科学与工程专业人才的核心内容。
•微电子器件与电路基础•微电子工艺学•VLSI设计基础•集成电路CAD•光电子器件与技术•半导体物理与器件3. 选修课程选修课程是为了进一步扩展学生的知识面和专业能力而设置的,学生可以根据自己的兴趣和需求选择相应的选修课程。
•嵌入式系统设计•MEMS器件与技术•高频电子电路•集成电路测试与可靠性•数字信号处理•摄像与图像处理课程安排微电子科学与工程专业本科课程设置的学时安排如下:•基础课程:共计400学时,约占总学时的1/4•专业核心课程:共计800学时,约占总学时的2/3•选修课程:共计200学时,约占总学时的1/6课程目标微电子科学与工程专业本科课程设置的目标是培养具备以下能力和素养的高级工程技术人才:•具备扎实的微电子科学理论基础和专业知识;•掌握微电子器件设计、工艺制造和集成电路设计的核心技术;•具备科学的思维能力和创新意识,能够从事微电子科学与工程相关领域的研究与开发工作;•具有良好的团队合作能力和跨学科交叉应用能力;•具备一定的工程实践能力和解决实际问题的能力。
总结微电子科学与工程专业本科课程设置旨在培养掌握微电子器件设计、工艺和集成电路设计能力的高级工程技术人才。
微电子科学与工程专业教学计划
22
大学英语
16
程序设计(C语言)
43
1
理工类计算机技术选修模块
3
00864096
工程制图与计算机绘图基础
32
1
44
详
8
见
附
表
▲
2 *
3 3 3
3
2
111 111
2
442 222
4
3
3
△
01014125~127 微积分(1-3)
16 16
664
01014104
线性代数
33
3
▲
01064246
大学化学
实践教学环节
50
1 10
18
6
24
总计
260
●
▲通识课第2-3学期总计要求4学分,《线性代数》第2-3学期均开,当学期只限选通识课4学分或《线性代数》3学分其中之一。
*1-10学期均需选修 △《工程制图与计算机绘图基础》、《大学化学(实验)》第1-3学期均开,每学期只限选《工程制图与计算机绘图基础》3学 分或《大学化学(实验)》3学分其中之一。《大学化学》和《大学化学实验》须在同一学期选修。 附表见Ⅱ-1-44页,建议学生跨类选修通识 课,所修通识课必须包含:1. “核心通识课”至少6学分,一年级至少修读一门;2. “艺术修养与审美体念”模块内课程至少2学分;3. “创新思维与 创业教育”模块内课程至少2学分。(某门课程同时满足多个条件时,可重复认定,但所获得学分不累计。)
1
7
01035043 数学物理方法
65
1
5 01056043 专用集成电路设计 4 2 2
8
微电子物理与器件
集成电路分析与设计课程教学大纲
集成电路分析与设计课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;课程名称:集成电路分析与设计所属专业:微电子科学与工程课程性质:专业方向必修课学分:5(二)课程简介、目标与任务;《集成电路分析与设计》是微电子科学与工程专业一门重要的专业必修课。
本课程主要分为数字集成电路部分和模拟集成电路部分。
数字集成电路部分内容主要包括集成电路中的元器件的结构、制备、特性;集成电路的典型工艺;常用的数字双极集成电路和MOS集成电路的电路结构、工作原理;数字集成电路的设计方法和计算机辅助设计。
模拟集成电路部分内容主要包括模拟集成电路中的基本单元电路,集成运算放大器、集成稳压器的基本结构、基本特点、电路设计,数模转换器以及模数转换器的基本原理以及基本类型。
通过对本课程的学习,使学生能够掌握各种集成电路包括双极集成电路、MOS 集成电路和BiCMOS电路的典型电路结构及其制造工艺;熟练掌握构成数字集成电路以及模拟集成电路基本单元结构、工作机理、及其与数字、模拟系统的关系;掌握基本电路单元的设计能够识别和绘制版图,能够用相应软件进行模拟仿真;了解数字集成电路以及模拟集成电路的设计方法和基本过程。
为后继专业课的学习、将来在集成电路领域从事科研和技术工作奠定良好的理论基础。
(三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接;本课程的先修课程是半导体物理、半导体器件、固体电子学或固体电子器件、半导体工艺原理或集成电路工艺原理等,这几门课程为集成电路分析与设计在材料、器件和工艺等方面提供了必要的知识基础。
学生通过对本课程的学习,可以为后续的集成电路的计算机辅助设计等课程的学习以及微电子专业有关的技术工作和科学研究打下一定的基础。
(四)教材与主要参考书。
课程教材:《半导体集成电路》朱正涌著,清华大学出版社出版主要参考书目:《集成电路原理与设计》甘学温等著,北京大学出版社《数字集成电路—电路、系统与设计(第二版)》(美)拉贝艾(JanM Rabaey)等著,周润德等译,电子工业出版社(2010年)《数字集成电路——设计透视(第2版)》国外大学优秀教材——微电子类系列(影印版)[美]拉贝(Rabaey J.M.)钱德拉卡山(Chandrkasan,A.)尼科利奇(Nikolic,B.)著,清华大学出版社《模拟CMOS集成电路设计》[美] 毕查德〃拉扎维著,陈贵灿等译,西安交通大学出版社二、课程内容与安排第一章集成电路基本制造工艺(共3学时)第一节双极集成电路工艺(1学时)第二节MOS集成电路工艺(1学时)第三节 BiCMOS集成电路工艺(1学时)第二章集成电路中的晶体管及其寄生效应(共6学时)第一节理想本征集成双极晶体管的EM模型(3学时)第二节集成双极晶体管的有源寄生效应(2学时)第三节集成双极晶体管的无源寄生效应(1学时)第三章晶体管-晶体管逻辑(TTL)电路(共12学时)第一节一般TTL与非门(3学时)第二节TTL逻辑结构(3学时)第三节OC门(2学时)第四节三态逻辑门(1学时)第五节集成电路中的简化逻辑门(3学时)第四章发射极耦合逻辑(ECL)电路(共6学时)第一节 ECL门电路的工作原理(3学时)第二节 ECL门电路的逻辑扩展(3学时)第五章MOS反相器(共15学时)第一节基本NMOS反相器(6学时)第二节CMOS反相器(3学时)第三节静态反相器(3学时)第四节动态反相器(3学时)第六章MOS基本逻辑单元(共12学时)第一节NMOS逻辑结构(3学时)第二节CMOS逻辑结构(3学时)第三节传输门逻辑(3学时)第四节各种逻辑类型的比较(2学时)第五节触发器(1学时)第七章模拟集成电路中的基本单元电路(9学时)第一节单管、复合器件及双管放大级(3学时)第二节恒流源电路(3学时)第三节基准电压源电路(3学时)第八章集成运算放大器(9学时)第一节运算放大器的输入级(2学时)第二节运算放大器的输出级(2学时)第三节双极型集成运算放大器(2学时)第四节MOS集成运算放大器(3学时)第九章开关电容电路(6学时)第一节开关电容等效电路(2学时)第二节开关电容积分器(2学时)第三节开关电容放大器(2学时)第十章数模和模数转换器(12学时)第一节数模转换器的基本原理(3学时)第二节数模转换器的基本类型(3学时)第三节模数转换器的基本原理(3学时)第四节模数转换器的基本类型(3学时)(一)教学方法与学时分配课程组织:主要采用多媒体教学,PowerPoint讲稿;板书作为辅助;考试:平时30%,期末考试70%;学时分配:本课程共90学时,其中,数字集成电路部分占54学时,模拟集成电路部分占36学时;(二)内容及基本要求主要内容:●集成电路的基本制造工艺【重点掌握】:集成双极晶体管和集成MOS晶体管的结构和基本工艺;【掌握】:二极管、双极晶体管、MOS晶体管的单管制备过程;●晶体管-晶体管逻辑电路【重点掌握】:TTL门电路的特性,以及基于TTL电路的逻辑单元结构;【掌握】:掌握TTL电路基本单元的结构和工作原理;【了解】:STTL、LSTTL、ASTTL、ALSTTL电路;●MOS反相器【重点掌握】:CMOS反相器的原理、结构特点;【掌握】:其他结构反向器的原理及其特点,不同反相器之间的区别;【了解】:静态反相器和动态反相器的特点;●MOS逻辑单元及功能部件【重点掌握】:基于CMOS反相器的逻辑单元结构、基于不同结构反相器逻辑功能结构的设计;【掌握】:传输门逻辑的特点及其应用;【了解】:各种逻辑类型之间的区别,触发器的设计;●模拟集成电路中的基本单元电路【重点掌握】:模拟集成电路基本单元电路结构及其工作原理;【掌握】:基准电压源电路;●集成运算放大器【重点掌握】:集成运算放大器的特点及集成运算放大器的设计;【掌握】:不同类型的集成运放;【了解】:运算放大器的输入级及输出级电路;●数模和模数转换器【重点掌握】:数模转换器以及模数转换器的基本原理;【掌握】:数模转换器以及模数转换器的类型;制定人:李颖弢审定人:批准人:日期:。
微电子科学与工程专业
微电子科学与工程专业一、培养目标本专业培养德、智、体等方面全面发展,具备微电子科学与工程专业扎实的自然科学基础、系统的专业知识和较强的实验技能与工程实践能力,能在微电子科学技术领域从事研究、开发、制造和管理等方面工作的专门人才。
二、专业特色微电子科学与工程是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多个学科和超净、超纯、超精细加工技术基础上发展起来的一门新兴学科。
微电子技术是近半个世纪以来得到迅猛发展的一门高科技应用性学科,是21世纪电子科学技术与信息科学技术的先导和基础,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础,被誉为现代信息产业的心脏和高科技的原动力。
本专业主要学习半导体器件物理、功能电子材料、固体电子器件,集成电路设计与制造技术、微机械电子系统以及计算机辅助设计制造技术等方面的基础知识和实践技能,培养出来的学生在微电子技术领域初步具有研究和开发的能力。
三、培养标准本专业学生要求在物理学、电子技术、计算机技术和微电子学等方面掌握扎实的基础理论,掌握微电子器件及集成电路的原理、设计、制造、封装与应用技术,接受相关实验技术的良好训练,掌握文献资料检索基本方法,具有较强的实验技能与工程实践能力,在微电子科学与工程领域初步具有研究和开发的能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1. 具有较好的人文科学素养、创新精神和开阔的科学视野;2. 树立终身学习理念,具有较强的在未来生活和工作中继续学习的能力;3. 具有较扎实的自然科学基本理论基础;4. 具备微电子材料、微电子器件、集成电路、集成系统、计算机辅助设计、封装技术和测试技术等方面的理论基础和实验技能;5. 了解本专业领域的科技发展动态及产业发展状况,熟悉国家电子信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规;6.掌握文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;7.具有归纳、整理和分析实验结果以及撰写论文、报告和参与学术交流的能力。
微电子学概论课程教学大纲
《微电子学概论》课程教学大纲课程名称:微电子学基础 / Conspectus of Microelectronics课程代码:020727学时:32 学分:2 讲课学时: 32 上机/实验学时:0 考核方式:考查先修课程:模拟电子技术适用专业:电子信息工程等电类专业开课院系:电子电气工程学院电子信息系教材:张兴黄如刘晓彦主编.微电子学概论(第二版).北京:北京大学出版社,2005年主要参考书:[1] 郝跃主编.微电子学概论.北京:高等教育出版社,2003年[2] 吴德馨主编.现代微电子技术.北京:化学工业出版社,2003年[3] (美)Donald A.Neamen编.半导体器件导论.北京:清华大学出版,2006年一、课程的性质和任务本课程是电子信息工程类专业的一门专业基础课。
该门课程主要介绍了微电子学发展史、半导体器件、制造工艺、集成电路和SOC电路的设计以及计算机辅助设计技术。
该课程为学生进行微电子技术研究和集成电路的开发提供了理论基础。
二、教学内容和基本要求对本课程的学习,要求掌握集成电路的器件、组成、制造工艺及基本设计方法。
教学内容如下:第一章绪论1. 晶体管的发明和集成电路的发展史2. 集成电路的分类3. 微电子学的特点第二章半导体物理和器件物理基础1. 半导体及其基本特性2. 半导体中的载流子3. pn结4. 双极晶体管5. MOS场效应管第三章大规模集成电路基础1. 半导体集成电路概述2. 双极集成电路基础3. MOS集成电路基础第四章集成电路制造工艺1. 双极集成电路工艺流程2. MOS集成电路工艺流程3. 光刻与刻蚀技术4. 氧化5. 扩散与离子注入6. 化学气象淀积7. 接触与互联8. 隔离技术第五章集成电路设计i. 集成电路设计特点与设计信息描述ii. 集成电路的设计流程iii. 集成电路的设计规则和全定制设计方法iv. 专用集成电路的设计方法v. 集中集成电路设计方法的比较vi. 可测性设计技术第六章集成电路设计的EDA系统1. VHDL及模拟2. 综合3. 逻辑模拟4.电路模拟5.时序分析和混合模拟6.版图设计7.器件模拟8.工艺模拟9.计算机辅助测试(CAT)技术第七章系统芯片(SOC)设计1.系统芯片的基本概念和特点2.SOC设计过程第八章光电子器件1.固体中的光吸收和光发射2.半导体发光二极管第九章微机电系统1.基本概念2. 几种重要的MEMS器件3.MEMS加工工艺4.MEMS技术发展的趋势5.纳机电系统第十章纳电子器件1.纳电子器件概述2.碳纳米管和半导体纳米管3.量子电、量子线4.单电子晶体管5.分子结器件6.场效应晶体管7.逻辑器件及其电路第十一章微电子技术发展的规律和趋势1.基本规律2.趋势和展望三、实验(上机、习题课或讨论课)内容和基本要求1. 各章课后均有习题2.关于微电子发展、集成电路设计、光电子、微机电系统及纳电子等方面撰写小论文。
微电子学专业教学大纲
32 32 64 64 64 64 48 40 48 40 8 64 60 4 48 40 8 48 42 6 64 64 56 16 40 32 32
2 4 4 88 3 3 4 3 3 4 3.5 2
32*
64*
64*
48
48*/
49
修 物理实验Ⅰ—Ⅱ
48
48
3
24 24
课 概率论
32 32
2
/32*
复变函数 B
32 32
2
32/
基础必修课小计
520 472 48
32.5
★ 电路分析基础
72 72
4.5
72*
★ 模拟电子技术
72 72
4.5
72*
★ 信号与系统分析
72 64 4
4 4 4.5
72*
固体物理 专 ★ 数字逻辑 A 业 通信电子电路 基 数字信号处理 B(外文教材) 础 ★ 半导体物理 必 ★ 电磁场与微波技术 修 ★ 微电子技术基础 课 ★ 通信原理 B
主管校长:古天龙
教务处长:郭 庆
学院领导:仇洪冰
74
微电子学专业教学进程计划表(选修课部分)
课主 程要 类课 别程
课程名称
★ 数字系统设计
学时分配
总计
讲 授
课 上机 实程 验 实课课
学 分 数
践 内外
一
二
各学期学时分配 三四五六
七
八
应 修 学 分
56 40 16
3.5
56*/
★ 计算机组成与体系结构
毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1. 掌握较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识,具有较好的人文社会科学和管理科学基础和外语综 合能力; 2. 系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,主要包括半导体物理、半导体器件物理、 半导体集成电路设计、VLSI 设计等方面的基本理论和基本知识; 3. 掌握电子线路的基本理论和实验技术,具有分析和设计电子系统的基本能力;获得较好的工程实践 训练,具有较熟练的计算机应用能力; 4. 具有系统工程的初步知识,掌握集成电路设计与分析方法,具有独立进行系统建模与设计、系统仿 真、版图设计、器件性能分析与测试等基本能力。具有本专业领域内 1—2 个专业方向的专业知识与技能, 了解本专业学科前沿的发展趋势; 5. 具有较强的工作适应能力,具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力。
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微电子科学与工程专业实验课程教学大纲
一、课程说明
(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;
课程名称:微电子科学与工程专业实验
所属专业:微电子科学与工程
课程性质:专业实验课
学分:3
(二)课程简介、目标与任务;
微电子科学与工程专业实验课主要训练学生的动手能力及解决实际问题的能力,为学生以后走向社会所从事的相关工作打下坚实基础。
课程目标与任务:熟练掌握相关的实验设备的操作以及FPGA开发板的使用。
会利用相关实验设备对半导体器件进行性能表征,包括半导体材料的膜厚,晶体管的输入输出特性,传感器参数表征等。
(三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接;
先修课程:半导体物理、固体电子器件、普通物理实验
关系:半导体物理与固体电子器件是理解半导体器件特性的关键基础课程,在理解半导体器件特性原理的基础上开展微电子专业实验有助于理解实验过程中的一些实验现象。
普通物理实验培养了学生的动手能力,使得学生在实验操作方面有一定基础常识,从而有助于更高级的专业实验的开展。
(四)教材与主要参考书。
自编的微电子专业实验讲义
二、课程内容与安排
第一个实验:FPGA 设计——闪烁灯
1、熟悉verilog HDL 语言的基本语法
2、熟悉Cyclone V 芯片;
3、学会Quartus II 和相关模拟软件Modesim-Altera 10.3 的应用;
4、学会向Cyclone V 芯片烧录程序。
第二个实验:FPGA 设计——模式流水灯
1、学会程序的时序分析;
2、学会if-esle 等语的用法;
3、了解Cyclone V 芯片中各个引脚功能
第三个实验:FPGA 设计——数码管计数
1、学会case 等较为复杂语法应用;
2、理解数码管共阳极工作方式,及与LED 不同之处;
3、学会设计可以实现较为复杂功能的程序
第四个实验:FPGA 设计——模块化设计
1、学会将复杂功能划分为若干简单功能模块的组合;
2、理解主模块与子模块之间的联系以及调用关系;
3、学习理解并行操作的思维。
第五个实验:敏感与传感器件特性与参数测量
1、了解一些电气设备和各种非电量电测传感元件,理解一定非电量电测技术,学
会使用常用的测量仪器仪表,掌握基本的非电量电测方法。
2、了解PN结温度传感器的特性及工作情况;了解半导体应变计的灵敏度和温度效
应;了解霍尔式传感器的结构、工作原理,学会用霍尔传感器做静态位移测试;
了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。
3、掌握用CSY10B型传感器系统实验仪验证和测量各种传感器性能的方法和步骤。
第六个实验:薄膜厚度与沟槽深度测量
1、熟悉AmbiosTechnology XP-1台阶仪的使用,运用AmbiosTechnology XP-1台阶
仪进行简单的参数测量;
2、薄膜厚度与沟槽深度测量方法以及对具体参数的分析方法,加深对半导体工艺
的了解。
第七个实验:集成电路版图设计
1、熟悉集成电路的版图设计过程。
2、了解相关的版图设计规则和相应的工艺流程。
3、熟悉L-Edit制图软件的基本功能和操作过程,能够用L-Edit来绘制一些简单集
成电路及分立器件的版图
第八个实验:集成电路线路模拟与参数测量
1、解和掌握RC 振荡器、差动放大电路、计数器和TTL 逻辑门等电路的基本原理。
2、掌握利用DZX-1 型电子学综合实验装置测试模拟和数字电路相应参数的方法第九个实验:Ebers—Moll模型参数测量
1、能够很好的理解和掌握Ebers—Moll晶体管方程。
2、了解并掌握DW4822型晶体管特性图示仪工作原理和使用方法。
3、掌握Ebers—Moll模型参数的基本测量方法。
第十个实验:扩散层参数测量
1、学会测量半导体工艺中扩散层厚度的步骤和方法。
2、学会利用四探针法测量半导体扩散薄层电阻的步骤和方法。
3、学会利用结深和薄膜电阻推导半导体表面杂质浓度。
学时分配:每个实验的操作时间为4小时,要求每个实验提前预习,实验结束一周能上交实验报告。
(二)内容及基本要求
主要内容:半导体器件性能表征的相关实验设备的操作,实验数据的科学处理与分析。
利用相关实验设备解决实际生产中的相关问题。
【重点掌握】:利用台阶仪测膜厚的方法以及晶体管图示仪的使用。
【掌握】:传感器的性能表征。
【难点】:扩散层参数的测量。
制定人:田永辉
审定人:
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日期:。