集成电路设计基础 课后答案2
2009秋集成电路设计基础答案
2009秋《集成电路设计基础》考试答案一、选择题：（本大题共10小题，每题２分，总计20分）二、填空题：（本大题共10小题，每题２分，总计20分）1，集成度、特征尺寸2，有源区；场区3，集成电路的集成度，即芯片上晶体管的数目，每隔18个月增加一倍或每3年翻两番。
4，无生产线（Fabless）代工(Foundry)5，/6，阈值电压7，图形转移8，扩散薄层的杂质总量的多少9，外延、氧化、蒸发、淀积10，器件的工作速度三、判断题：（本大题共10小题，每小题1分，总计10分）四、问答题（本大题共5小题，每小题3分，总计15分）1．什么是多项目晶圆技术，该技术有什么意义？答：多项目晶圆技术：将几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上然后以步进的方式排列到一到多个晶圆上。
多项目晶圆技术的意义：1）降低研制成本2）多项目晶圆技术（MPW）技术服务中心成为虚拟中心为无生产线IC和代工制造之间建立信息流和物流的多条公共渠道2．在怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触和肖特基接触？答：欧姆接触：金属与掺杂半导体接触时如里对接触区半导体材料重掺杂，使集中于半导体一侧的结（金属中有更大量的自由电子）变得非常薄，以至于载流子可以容易地利用量子隧穿效应相对自由地传输，使得金属-半导全结具有双向低欧姆电阻值的导电特性。
肖特基接触：金属与掺杂半导体接触，使得金属与半导体在交界处形成阻挡层，处于平衡态的阻挡层对外电路呈中性。
阻挡层具有类似于PN结的伏安特性。
3．试从速度、功耗、负载能力三方面分析简单比较比较双极型器件、CMOS器件和Bi-CMOS 的优缺点。
答：双极型器件速度高、驱动能力强，但功耗大、集成度低。
CMOS功耗低，集成度高，抗干扰能力强，但速度低，驱动能力差，所以在既要求高集成度又要求高速的领域中也无能为力；Bi—CMOS综合了双极器件高速度，高跨导，强负载驱动能力和CMOS器件高集成度，低功耗的优点，给高速，高集成度，高性能的LSI及VLSI的发展开辟了一条新的道路。
射频集成电路设计基础(复习2)
射频集成电路设计基础 > 射频与微波技术复习 (1) > 无源元件 (Passive Components)
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– RLC 并联谐振电路 1 附近，即 1 1 , 在谐振频率 ω = ----------电路导纳为 Y = -- + j ω C + --------0 R jωL LC ω = ω 0 + ∆ω 处， j j 1 ------1 ------1 Y ( ω ) = --+ ( ω 2 LC – 1 ) = --+ ( 2 ∆ωω 0 + ∆ω 2 ) LC ≈ -- + j 2 C ∆ω R ωL R ωL R
d V(z) dz d jωC ⋅ V(z) = – I(z) dz jωL ⋅ I(z) = –
d V ( z ) + ω 2 LCV ( z ) = 0 dz2 d 2V(z) = 0 V ( z ) β + dz2
2
2
β 2 = ω 2 LC
毫不奇怪，我们得到的仍然是波动方程 V ( z ) = Ae –j β z + Be j β z β I ( z ) = ------- [ Ae –j β z – Be j β z ] ωL V(z) 所含的两项分别为入射波和反射波， A 和 B 是它们在 z=0 时的值，而
µ --- -- ln D π a πε --------------------ln ( D ⁄ a )
µ- b ----- ln -2 π a 2 πε ------------------ln ( b ⁄ a )
µ h -----w ε w -----h
集成电路设计基础 课后答案
班级：通信二班姓名：赵庆超学号：200712012977，版图设计中整体布局有哪些注意事项？答：1版图设计最基本满足版图设计准则，以提高电路的匹配性能，抗干扰性能和高频工作性能。
2 整体力求层次化设计，即按功能将版图划分为若干子单元，每个子单元又可能包含若干子单元，从最小的子单元进行设计，这些子单元又被调用完成较大单元的设计，这种方法大大减少了设计和修改的工作量，且结构严谨，层次清晰。
3 图形应尽量简洁，避免不必要的多边形，对连接在一起的同一层应尽量合并，这不仅可减小版图的数据存储量，而且版图一模了然。
4 在构思版图结构时，除要考虑版图所占的面积，输入和输出的合理分布，较小不必要的寄生效应外，还应力求版图与电路原理框图保持一致（必要时修改框图画法），并力求版图美观大方。
8，版图设计中元件布局布线方面有哪些注意事项？答：1 各不同布线层的性能各不相同，晶体管等效电阻应大大高于布线电阻。
高速电路，电荷的分配效应会引起很多问题。
2 随器件尺寸的减小，线宽和线间距也在减小，多层布线层之间的介质层也在变薄，这将大大增加布线电阻和分布电阻。
3 电源线和地线应尽可能的避免用扩散区和多晶硅布线，特别是通过较大电流的那部分电源线和地线。
因此集成电路的版图设计电源线和地线多采用梳状布线，避免交叉，或者用多层金属工艺，提高设计布线的灵活性。
4 禁止在一条铝布线的长信号霞平行走过另一条用多晶硅或者扩散区布线的长信号线。
因为长距离平行布线的两条信号线之间存在着较大的分布电容，一条信号线会在另一条信号线上产生较大的噪声，使电路不能正常工作。
、5 压点离开芯片内部图形的距离不应少于20um，以避免芯片键和时，因应力而造成电路损坏。
集成电路设计基础作业解答(8～12)
1、 求N ＋硅NMOS 晶体管的阈值电压和体因子K 。
设t OX =0.1um ， N A ＝3×1018/cm 3。
多晶硅栅掺杂浓度N D ＝1020/cm 3。
氧化层和硅界面处单位面积的正离子电荷为1010cm -3 解答：（1）P 型衬底体因子OXA S C N q K ε2=，其中C q cm F cm N S A 1914318106.1/10854.89.11/103--⨯=⨯⨯=⨯=，，εmT C OXOXOX μεε1.09.30⨯==。
计算可得V K 13.29=（2）V T 有三部分组成：a 、平带电压V FB ；由两部分组成OXOXbulk poly FB C Q V -=-φ。
其中bulk poly -φ为栅多晶硅和体硅的功函数差；)ln(DA bulk poly N N q kT米势＝多晶硅费米势－硅体费=-φ Q ox 为界面电荷；b 、降落在栅氧上的电压OXA OX n A OX C QC Q Q V ≈+=；其中F S A S S A F A qN qN Q φεφεφ42)2(≈=c 、半导体表面势)ln(2iA F F F n N q kT＝是衬底费米势，其中φφφ。
所以得到F OXA OX OX bulk poly F OX FB thC QC Q V V V φφφ22+--=++=- 带入相应数值得到当没有衬底偏置效应时（V SB ＝0）阈值电压为V th ＝28.9V 阈值电压的通式为：)22(),(00F SB F th th SB th V K V V V V φφ-++=评注：这个的数字很不正常，一般电路中MOS 器件的阈值电压只有0.7～0.8V 左右。
体效应系数只有0.3左右。
产生这些偏差的原因是衬底浓度太高（3e1018）。
一般的衬底浓度只有1015～1016量级7.1 已知一自举反相器如图题7.1所示，其负载管的W/L ＝2，设其他参数委V T =0.7，V DD =5V ，k ’=1×10-5A/V 2, 忽略衬底偏置效应。
射频与通信集成电路设计习题参考答案
RL (1 Q2 ) RS
Q RS 1 50 1 0.816
RL
30
X Lp
X L' (1
1 Q2
)
QRL (1
1 Q2
)
61.24
Q L ' L ' QRL
RL
L QRL 15 0.81630 15 0.63nH 2π 2.4109
LP
X Lp
61.24 2π 2.4109
Qn=2 4.58nH
2.91nH
1.53pF
（b）
（b）
Qn=2
2.44nH
2.61pF
3.76pF
Qn=2
1.79pF
1.69nH
2.22nH
6
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
（二）计算法 1）L 型匹配网络计算
L
j15
L’
LP
C
0(RL)
C
习题参考答案 Z. Q. LI RL(1+Q2)
（a）
（b）
L=0.64nH C=1.09pF
C=1.67pF L=4.06nH
5
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
2）具有最大节点品质因数为 2 的 T 型匹配网络
习题参考答案 Z. Q. LI
Qn=2 947.6fF
890.9fF
2.9nH
（a） 3）具有最大节点品质因数为 2 的型匹配网络 （a）
(d) ZIN 2Zo ,
1 ΓIN = 3
2.7 请将下图中 Smith 圆图上的曲线与它们的性质对应起来，并填入到下表中。
曲线性质
曲线编号
某频率点上的 LC 网络阻抗匹配
芯片基础--模拟集成电路设计智慧树知到课后章节答案2023年下山东工商学院
芯片基础--模拟集成电路设计智慧树知到课后章节答案2023年下山东工商学院山东工商学院第一章测试1.跟数字集成电路设计一样，目前高性能模拟集成电路的设计已经能自动完成。
A:错 B:对答案:错2.模拟电路许多效应的建模和仿真仍然存在问题，模拟设计需要设计者利用经验和直觉来分析仿真结果A:对 B:错答案:对3.模拟设计涉及到在速度、功耗、增益、精度、电源电压等多种因素间进行折衷A:错 B:对答案:对4.CMOS电路已成为当今SOC设计的主流制造技术。
A:错 B:对答案:对5.MOSFET的特征尺寸越来越小，本征速度越来越快（已可与双极器件相比较），现在几GHz～几十GHz的CMOS模拟集成电路已经可批量生产。
A:错 B:对答案:对6.相对于数字电路来说，模拟集成电路的设计更加基础，更加灵活。
A:错 B:对答案:对7.片上系统，又称SOC，其英文全称是：A:System Operations CenterB:System on ChipC:Separation of concernsD:System of computer答案:System on Chip8.互补金属氧化物半导体，英文简称CMOS，其英文全称为：A:Complementary Machine Of SemiconductorB:Complementary Metal Oxide SemiconductorC:Complementary Metal Oxide SystemD:Cargo Machine Of Semiconductor答案:Complementary Metal Oxide Semiconductor9.模拟数字转换器, 英文简称ADC, 英文全称为：A:Ambulance to Digital ConverterB:Ambulance to Destination ConverterC:Analog-to-Digital ConverterD:Analog-to- Destination Converter答案:Analog-to-Digital Converter第二章测试1.MOS器件的源端和漏端不可以共用，不可以互换。
集成电路设计基础作业解答（8～12）
集成电路设计基础作业解答（8～12）1、求N ＋硅NMOS 晶体管的阈值电压和体因⼦K 。
设t OX =0.1um ， N A ＝3×1018/cm 3。
多晶硅栅掺杂浓度N D ＝1020/cm 3。
氧化层和硅界⾯处单位⾯积的正离⼦电荷为1010cm -3 解答：（1）P 型衬底体因⼦OXA S C N q K ε2=，其中C q cm F cm N S A 1914318106.1/10854.89.11/103--?=??=?=，，εmT C OXOXOX µεε1.09.30==。
计算可得V K 13.29=（2）V T 有三部分组成：a 、平带电压V FB ；由两部分组成OXOXbulk poly FB C Q V -=-φ。
其中bulk poly -φ为栅多晶硅和体硅的功函数差；)ln(DA bulk poly N N q kT⽶势＝多晶硅费⽶势－硅体费=-φ Q ox 为界⾯电荷；b 、降落在栅氧上的电压OXA OX n A OX C QC Q Q V ≈+=；其中F S A S S A F A qN qN Q φεφεφ42)2(≈=c 、半导体表⾯势)ln(2iA F F F n N q kT＝是衬底费⽶势，其中φφφ。
所以得到F OXA OX OX bulk poly F OX FB thC QC Q V V V φφφ22+--=++=- 带⼊相应数值得到当没有衬底偏置效应时（V SB ＝0）阈值电压为V th ＝28.9V 阈值电压的通式为：)22(),(00F SB F th th SB th V K V V V V φφ-++=评注：这个的数字很不正常，⼀般电路中MOS 器件的阈值电压只有0.7～0.8V 左右。
体效应系数只有0.3左右。
产⽣这些偏差的原因是衬底浓度太⾼（3e1018）。
⼀般的衬底浓度只有1015～1016量级7.1 已知⼀⾃举反相器如图题7.1所⽰，其负载管的W/L ＝2，设其他参数委V T =0.7，V DD =5V ，k ’=1×10-5A/V 2, 忽略衬底偏置效应。
集成电路原理及应用课后答案
6.4如图1所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的G，，等参数。
（1）R=R=24kΩ，C=940pF，C=470pF，R=。
（2）R=7.3kΩ，R=39.4kΩ，C=C=0.047F，R=4kΩ，R=20kΩ。
(图6.4）
解：由电路得：
则当取⑴参数时：
当取⑵参数时： ，
因两个输入信号均从同相端输入，所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放大器。
2.11求图3所示电路的增益A，并说明该电路完成什么功能。
解：该电路由两个集成运放构成，A1为主放大器接成反相运算放大器，A2为辅助放大器，A2也接成反相放大器，利用A2对A1构成正反馈，是整个电路向信号源索取的电流极少。
解：电路图如下所示：
选择巴特沃斯型滤波器
则 又
令R=R=R, C=C=C取C=0.1F则R=160Ω，
又 ，则=1.586
又 取R=58.6KΩ,则R=100KΩ。
2.16设计一个运算电路，要求运算关系为u=20 。
解：此题设计方法较多，此只列举几种仅供参考
方法一：将求和电路的输出作为积分电路的输入，则积分电路的输出即为u；
方法二：将积分电路的输出作为求和电路的输入,则求和电路的输出即为u；
方法三：反相积分求和电路再加一个倒相器；
方法四：利用同相积分求和电路。
当u<0时，VD截止,VD导通,
对A：u=(1+ )u,对A：u=u=u，
此时u= （R+R 1）u
当 （R+R ）=1时，完成全波整流功能；由于为同相输入，故该电路输入电阻较高。
3.8 设计一个能实现图4所示曲线的二极管函数变换器。
（习题3.8图）
半导体集成电路部分习题答案(朱正涌)
(1)当 时，欲使 =0.3V，驱动管应取何尺寸?
答：
7.2有一E/D NMOS反相器，若 =2V, =-2V, =25, =5V。
(1)求此反相器的逻辑电平是多少?
答：
第8章MOS基本逻辑单元
复习思考题
8.2图题8.2为一E/D NMOS电路。
(1)试问此电路可实现何种逻辑运算?
第13章集成运算放大器
13.2对于图题13.2所示差分对，设 =100, =0.7V，试求其 和 。
答：
9.5
13.4图题13.4为一个级联射耦对放大器，设 时， , , 。求：
(1) , 及 ；
(2) 和 (若 , )。
答：(1)
(2)
13.5已知射耦对差分放大器电路如图题13.5所示，晶体管的 ， ，试求当 =130mV时的 值。
所示。
提示：先求截锥体的高度
-
然后利用公式： ，
注意：在计算W、L时,应考虑横向扩散。
2.3伴随一个情况下，哪一种偏置会使得寄生晶体管的影响最大?
答：当横向PNP管处于饱和状态时，会使得寄生晶体管的影响最大。
2.8试设计一个单基极、单发射极和单集电极的输出晶体管，要求其在20mA的电流负载下
由 画出隔离槽的四周；
验证所画晶体管的 是否满足 的条件，若不满足，则要对所作
的图进行修正，直至满足 的条件。（ 及己知
）
第3章集成电路中的无源元件
复习思考题
3.3设计一个4kΩ的基区扩散电阻及其版图。
试求：(1)可取的电阻最小线宽 =?你取多少?
答：12μm
(2)粗估一下电阻长度，根据隔离框面积该电阻至少要几个弯头?
集成电路设计基础 课后答案
1、答：确定系统规范；系统框架设计；源代码设计；FPGA综合和硬件验证；ASIC逻辑综合；综合后仿真；版图设计；版图后仿真；提交版图数据、制版流片和芯片测试。
其中所涉及的问题有对系统划分为若干子模块并设计控制器以控制协调各子模块的工作。
将行为级或寄存器级描述转换成相应门级网表等。
√9、答：单进程状态机之寄存器的VHDL程序：library ieee;use ieee.std-logic-1164.all; √entity controller is √port (ready: in std-logic;clk: in std-logic;read-write: in std-logic;we,oe: out std-logic);end controller; √architecture state-machine of controller istype state-type is (idle,decision,read,write);signal present-state,next-state :state-type;beginprocess1;process(clk)beginif(clk'event and clk='1')then present_state<=next_state;end if;end process; √process2:process(present_state,ready,read_write)begincase present_state iswhen idle=>we<='0';oe<='0';if(ready='1')then next_state<=decision;end if; √when decision=>we<='0';oe<='0';if(read_write='1')then next_state<=read;else next_state<=write;end if; √when read=>we<='0';oe<='1';if(ready='1')then next_state<=idle;else next_state<=read;end if; √when write=>we<='1';oe<='0';if(ready='1')then next_state<=idle;else next_state<=write;end if; √end case;end process;end state_machine;√对于这个状态机来说其双进程的VHDL程序如下：library ieee;use ieee.std-logic-1164.all;entity controller isport (ready: in std-logic;clk: in std-logic;read-write: in std-logic;we,oe: out std-logic);end controller;architecture state-machine of controller istype state-type is (idle,decision,read,write);signal present-state,next-state :state-type;begin--process1:process(present_state,ready,read_write)begincase present_state iswhen idle=>we<='0';oe<='0';if(ready='1')then next_state<=decision;end if;when decision=>we<='0';oe<='0';if(read_write='1')then next_state<=read;else next_state<=write;end if;when read=>we<='0';oe<='1';if(ready='1')then next_state<=idle;else next_state<=read;end if;when write=>we<='1';oe<='0';if(ready='1')then next_state<=idle;else next_state<=write;end if;end case;end process;--process2;process(clk)beginif(clk'event and clk='1')then present_state<=next_state;end if;end process;end state_machine; √12、答：逻辑综合有以下几个步骤：RTL描述，此过程要对电路进行描述并进行必要的功能验证；翻译，此过程是对中间资源进行一些简单的分配；逻辑优化，此进程用于去除冗余逻辑，以产生优化的内部结果；工艺映射和优化，此过程使用工艺库中所提供的单元代替前面的中间描述；工艺库，此过程利用工艺库中的单元进行设计；设计约束条件，此过程从时序、序、面积、功耗和工作环境等因素考虑各约束条件；最优化的门级描述，此过程是反复修改RTL代码或设计约束条件，以便得到预想的设计效果。
集成电路设计习题答案1-5章
CH11．按规模划分，集成电路的发展已经经历了哪几代？它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律？晶体管-分立元件-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。
MOORE定律2．什么是无生产线集成电路设计？列出无生产线集成电路设计的特点和环境。
拥有设计人才和技术，但不拥有生产线。
特点：电路设计，工艺制造，封装分立运行。
环境：IC产业生产能力剩余，人们需要更多的功能芯片设计3．多项目晶圆（MPW）技术的特点是什么？对发展集成电路设计有什么意义？MPW：把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上，然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。
意义：降低成本。
4．集成电路设计需要哪四个方面的知识？系统，电路，工具，工艺方面的知识CH21．为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用 ?原材料来源丰富，技术成熟，硅基产品价格低廉2．GaAs和InP材料各有哪些特点? P10,11 3．怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触？怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触？接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触，金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触4．说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。
P13 5．列出你知道的异质半导体材料系统。
GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6．SOI材料是怎样形成的，有什么特点?SOI绝缘体上硅，可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。
特点：电极与衬底之间寄生电容大大减少，器件速度更快，功率更低7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点？肖特基接触：阻挡层具有类似PN结的伏安特性。
欧姆型接触：载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。
8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。
P19,21CH31．写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。
意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。
外延方法:液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长2．写出掩膜在IC制造过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。
重理工 集成电路设计原理思考题、作业、提问答案大全
型外延层划分为若干个“岛”；同时，将隔离区接最低电位，使岛与岛之间 形成两个背靠背的反偏二极管，从而岛与岛互不干涉、互不影响。通过以上 两点实现了器件间的隔离。 1-1-2. 设典型PN结隔离工艺允许的最小线宽、外延层的厚度和各相关图形间的 间距都为W，画出最小面积NPN晶体管图形和剖面结构图，并分别估算W为1μm 和 0.5μm时，在1cm2的芯片面积上可以制作多少各这种相互隔离的最小面积晶体 管。 答：
（2）NPN晶体管饱和或反向有源时，寄生PNP晶体管正向有源导通。有
电流流向衬底，影响NPN晶体管的正常工作。
措施：增加n+埋层：①加大了寄生PNP晶体管的基区宽度(到埋层的下边界)；
②形成了寄生PNP晶体管基区减速场（埋层的上半区域）。
2-1-3.无源寄生有何影响？
答：集电极串联电阻影响电流放大系数；基极寄生电阻引起发射极电流集边效应，
光刻掩膜版、Nplus光刻掩膜版。 掩蔽层介质：场区氧化层、多晶硅氧化层、表面光刻胶层。 1-2-3.场区注入和局部氧化有哪些作用？
答：场区注入：提高P型场区开启电压，既有利于减小表面场区氧化层台阶，场 区氧化层可以适当减薄，又有利于抑制闩锁效应。
局部氧化：1. 提高场区阈值电压，防止寄生MOS 管开启；2. 场区氧化层一 部分在硅衬底表面之下，使得高出表面部分的氧化层台阶变小， 提高了金属布线的可靠性。
1-2 作业 1-2-1.N阱硅栅CMOS基本工艺中的有源区包括哪些区域？ 答：在N阱硅栅CMOS基本工艺中有源区包括源区（S）、漏区（D）、沟道区（G）、
欧姆接触区。 1-2-2.形成MOS管源漏区需要哪些光刻掩膜版？源漏区注入时有哪些介质做掩 蔽层？ 答：需要的掩膜版：N-阱光刻掩膜版、场区光刻掩膜版、多晶硅反刻掩膜版、Pplus
集成电路设计基础_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
集成电路设计基础_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.画小信号等效电路时，恒定电流源视为。
答案:开路2.模拟集成电路设计中可使用小信号分析方法的是。
答案:增益3.模拟集成电路设计中可使用大信号分析方法的是（）。
答案:输出摆幅4.题1-1-1 中国高端芯片联盟正式成立时间是：。
答案:2016年7月5.题1-1-2 如下不是集成电路产业特性的是：。
答案:低风险6.题1-1-3 摩尔定律是指集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔：个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
答案:187.MOS管的小信号模型中，体现沟长调制效应的参数是（）。
答案:8.工作在饱和区的MOS管，可以被看作是一个。
答案:电压控制电流源9.下图中的MOS管工作在区（假定Vth=0.7V）。
【图片】答案:饱和区10.一个MOS管的本征增益表述错误的是。
答案:与MOS管电流无关11.工作在区的MOS管，其跨导是恒定值。
答案:饱和12.MOS管中相对最大的寄生电容是。
答案:栅极氧化层电容13.MOS管的小信号输出电阻【图片】是由MOS管的效应产生的。
答案:沟长调制14.题1-1-4 摩尔定律之后，集成电路发展有三条主线，以下不是集成电路发展主线的是：。
答案:SoC15.题1-1-5 单个芯片上集成约50万个器件，按照规模划分，该芯片为：。
答案:VLSI16.题1-1-6 年发明了世界上第一个点接触型晶体管。
答案:194717.题1-1-7 年发明了世界上第一块集成电路。
答案:195818.题1-1-8 FinFET等多种新结构器件的发明人是：。
答案:胡正明19.题1-1-9 集成电路代工产业的缔造者：。
答案:张忠谋20.题1-1-10 世界第一块集成电路发明者：。
答案:基尔比21.MOS管一旦出现现象，此时的MOS管将进入饱和区。
答案:夹断22.MOS管从不导通到导通过程中，最先出现的是。
答案:耗尽23.在CMOS模拟集成电路设计中，我们一般让MOS管工作在区。
(完整版)二篇4章2浙大版集成电路课后答案
题2.4.18 试用负边沿JK 触发器和“与-或-非”门构成一个四位数码并行寄存和一个四位数码串行输入右移移位寄存器。
解：令C 是并行寄存数据和实现右向移位操作的控制端，其用JK 触发器构成的框图如图所示：令C=1并行存数，C=0时为右移串入后，得出各组合电路的逻辑函数，现以1J 3和1K 3函数为例,列出真值表，求出函数式，其它式子也照此类推。
输 入 输 出 C Q 2 D 3 1J 3 1K 30 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 11 0233311Q C CD K J +==122211Q C CD K J +==011111Q C CD K J +==SRD C CD K J +==00011由四个函数式画出的电路图如图所示：题2.4.19 图题2.4.19是一个实现串行加法的电路图，被加数11011及加数10111已分别存入二个五位被加数和加数移位寄存器中。
试分析并画出在六个时钟脉冲作用下全加器输出S i 端、进位触发器Q 端以及和数移位寄存器中左边第一位寄存单元的输出波形(要求时间一一对应)。
1D 2D 3DFF3 FF2 FF1 FF0 SR D 1J C1 1K 组合 逻辑电路 1JC1 1K 组合 逻辑电路1J C1 1K 组合 逻辑电路 1J C1 1K 组合 逻辑电路 CP0D0Q 1Q 2Q 3Q C D 1 D S1J QC11K11J Q C11K11J Q C11K11J Q C11K1CPC Q 3Q 2Q 1Q 0D 3 D 2 D 0≥1 &≥1 &≥1 &≥1 &图题2.4.19解：解该题时，注意全加器是一个合逻辑电路，而移位寄存器和触发器是一个时序电路，要注意时序关系。
其波形如图：题2.4.20 (1)试分析图题2.4.20(a)、(b)所示计数器的模是多少?采用什么编码进行计数?(2)若计数脉冲频率f CP 为700Hz 时，从Q 2端、Q 0端输出时的频率各为多少?图题2.4.20解：分析计数器电路有多种方法，列表法：以CP 为顺序，依次列出触发器的初态、输入，和次态，可以得出结论。
集成电路设计基础 课后答案3
集成作业(三)
通二赵庆超 20071201297
1.写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。
外延生长的意义在于其可以用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层，外延生长后的衬底适合于制作有各种要求的器件与IC，且可进行进一步处理，此外，人们可以采用不同的外延生长工艺制造出不同的材料系统。
外延生长方法分为：①液态生长优点：简单廉价。
缺点：外延层质量不高。
②气相外延生长优点：外延层纯度高，电学特性好。
缺点：条件苛刻，需要较高温度。
③分子束外延生长优点：可以控制生长过程以及掺杂的浓度和深度。
缺点：产量偏低
2写出光刻的作用，光刻有哪两种曝光方式？
光刻的作用是把掩模上的图形转换为晶圆上的器件结构。
其曝光方式有接触与非接触两种方式。
集成电路设计基础作业题解答（1～4）
集成电路设计基础作业题解答（1～4）第⼀次作业：1、为什么PN 结会有单向导电性？答PN 结是由P 型半导体和N 型半导体结合在⼀起形成的。
P 型半导体多⼦是空⽳，N 型半导体多⼦是电⼦。
当形成PN 结后由于载流⼦的浓度差，电⼦会向P 型侧扩散，空⽳会向N 型侧扩散。
随着扩散的进⾏，会在接触处形成⼀定厚度的空间电荷区，电荷区中的正负离化中⼼形成内建电场。
随着空间耗尽区的扩展和内建电场的增强，电场作⽤下的漂移得到加强，扩散随之减弱，最后漂移电流和扩散电流达到平衡。
若给PN 结两端加上正电压，外加电场将会削弱内建电场从⽽加强扩散削弱漂移，此时扩散电流电流⼤于漂移电流从⽽形成正向导通电流。
当PN 结加上反向偏压后，外加电场和内建电场同向，此时扩散进⼀步收到抑制，漂移得到加强。
但漂移的少数载流⼦⾮常少，所以没能形成⼤的反向导通电流。
这就是PN 结的单向导电性。
2、为什么半导体掺杂后导电能⼒⼤⼤增强答：本征半导体在常温情况下由于热激发产⽣的空⽳电⼦对浓度⼤约在1010量级。
⽽在常温下本征半导体的导电能⼒⾮常弱。
当掺⼊B 或P 等杂质后，在常温下的掺杂杂质基本全部离化，杂质的离化⽽会在价带或导带产⽣⼤量的能做共有化运动的空⽳或电⼦。
在杂质没有补偿的情况下，载流⼦浓度近似等于杂质浓度，半导体掺杂后n,p ⼤⼤增加。
根据电导率σ=nqµ(n)+pqµ(p)可知，掺杂半导体的电导率⼤⼤增加，即导电能⼒明显增强。
3、为什么晶体管有放⼤作⽤？答：我们定义晶体管集电极电流和基极电流的⽐值为晶体管放⼤倍数。
只有当晶体管处于放⼤状态时才具有线性放⼤能⼒。
当BE 结正偏，BC 结反偏时管⼦处于放⼤状态。
因为发射极⾼掺杂，在BE 正向导通时，发射极的⼤量电⼦（以NPN 管为例）扩散到基区。
基区空⽳扩散到发射极，⽽基区浓度远⽐发射极来得低，所以电⼦扩散电流占主要部分。
因为基区很薄且载流⼦寿命很长，到达基区的电⼦只有⼀⼩部分和基区注⼊得空⽳复合，绝⼤部分要在反偏的集电结内建电场作⽤下⽽漂移到集电极。
集成电路版图设计习题答案第一章半导体器件理论基础
集成电路版图设计习题答案第1章半导体器件理论基础【习题答案】1．如何理解本征半导体和掺杂半导体材料的导电机理。
答：本征半导体就是一块没有杂质和缺陷的半导体，其晶格结构是完美的，在其内部除了硅原子外没有其它任何原子，因此是纯净的。
在绝对零度附近，本征半导体的共价键是完整的、饱和的，无本征激发，自然没有电子和空穴；当温度升高时，本征激发过程产生了电子和空穴，这些本征载流子的浓度虽然很低，但仍然可以导电。
在杂质半导体材料中，由于掺入杂质的数量远大于硅的本征载流子浓度，因此这些半导体材料的导电性不是由本征激发产生的载流子决定，而是受控于材料中所掺入的杂质（包括杂质的数量和类型）。
在半导体中可以掺入各种各样的杂质，但为了更好的控制半导体材料的导电性，通常掺入元素周期表中的III、V族元素。
杂质半导体的导电能力通常高于本征半导体。
2．如何理解空穴的导电机理。
答：空穴的导电作用如下图所示。
在下图中，位置（1）有一个空穴，它附近的价键上的电子就可以过来填补这个空位，例如从位置(2)跑一个价键电子到位置(1)去，但在位置（2）却留下了一个空位，相当于空穴从位置(1)移动到位置(2)去了。
同样，如果从位置(3)又跑一个电子到位置(2)去，空穴就又从位置(2)跑到位置(3)，……。
如果用虚线箭头代表空穴移动的方向，实线箭头代表价键电子移动的方向，就可以看出，空穴的移动可以等效于价键电子在相反方向的移动。
图空穴的导电作用3．简述PN结的结构与导电特性。
答：在一块半导体材料中，如果一部分是N型区，另一部分是P型区，那么在N型区和P型区的交界面处就形成了PN结（简称为结）。
当P型区和N型区相接触时，一些空穴就从P型区扩散到N型区中。
同样，一些电子也从N型中扩散到P型区中。
扩散的结果是在N型区和P型区的交界面处的两侧形成了带正、负电荷的区域，称为空间电荷区。
在空间电荷区内由于存在正负离子将形成电场，这个电场称为自建电场，电场的方向从N型区指向P型区。
集成电路设计学习思考题参考答案
集成电路设计学习思考题参考答案参考答案一、概念题：1、微电子学：主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及应用，并利用它实现信号处理功能的科学，是电子学的分支，其目的是实现电路和系统的集成，这种集成的电路和系统又称为集成电路和集成系统。
2、集成电路：（Integrated Circuit，缩写为IC）是指通过一系列特定的加工工艺，将多个晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容器等无源器件，按照一定的电路连接集成在一块半导体单晶片（如硅或GaAs等）或者说陶瓷等基片上，作为一个不可分割的整体执行某一特定功能的电路组件。
3、综合：从设计的高层次向低层次转换的过程，它是在给定了电路应实现的功能和实现此电路的约速条件（如速度、功耗、成本、电路类型等），找到满足上述要求的目标结构的过程。
如果是靠人工完成，通常简单地称之为设计；而依靠EDA 工具自动生成，则称之为综合。
4、模拟验证：指对实际系统加以抽象，提取其模型，输入计算机，然后将外部激励信号施加于此模型，通过观察模型在激励信号作用下的反应，判断该系统是否实现预期的功能。
5、计算机辅助测试（CAT）技术：把测试向量作为测试输入激励，利用故障模拟器，计算测试向量的故障覆盖率，并根据获得的故障辞典进行故障定位的技术。
6、图形转换技术：是指将掩膜板上设计好的图形转移到硅片上的技术，包括光刻与刻蚀技术。
7、薄膜制备技术：指通过一定的工序，在衬底表面生产成一层薄膜的技术，此薄膜可以是作为后序加工的选择性的保护膜，作为电绝缘的绝缘膜，器件制作区的外延层，起电气连接作用的金属膜等。
8、掺杂：是指将需要的杂质掺入特定的半导体区域中以达到改变半导体电学性质，形成PN结、电阻、欧姆接触等各种结构的目的。
9、系统功能设计：是最高一级的设计，主要是指根据所设计系统的要求（包括芯片的功能、性能、尺寸、功耗等），进行功能划分和数据流、控制流的设计，完成功能设计。
10、逻辑设计：是指确定满足一定逻辑功能的由逻辑单元组成的逻辑结构，其输出一般是网表和逻辑图。
集成电路设计基础作业题解答
第五次作业、改正图题所示TTL 电路的错误。
如下图所示：解答：(a)、B A B A Y ••=•=0，A,B 与非输出接基极，Q 的发射极接地。
从逻辑上把Q 管看作单管禁止门便可得到B A Y •=。
逻辑没有错误！若按照题干中所示接法，当TTL 与非门输出高电平时，晶体管Q 的发射结要承受高压，必然产生巨大的电流。
为了不出现这种情况，可以在基极加一电阻或者在发射极加一二极管。
但发射极加二极管后会抬高输出的低电平电压。
所以只能在基极加一大电阻，实现分压作用。
另外一种方法是采用题（a ）图中的A 输入单元结构。
&&≥111(b)、要实现由，我们可以使用线与＋得到和B A B A 。
但题干中的线与功能不合理。
若其中一个为高电平且另外一个为低电平时，高电平输出降会往低电平输出灌电流，从而容易引起逻辑电平混乱。
为了消除这一效应，可以在各自的输出加一个二极管。
(c)、电阻不应该接地，应该接高电平 (d)、电阻不应该接VCC ，而应该接低电平、试分析图题（a ），(b)所示电路的逻辑功能。
解答：图（a ）中，单元1实现了A 的电平输入，B 是A 的对称单元。
功能单元2实现了A 和B 输入的或逻辑功能单元4充当了Q8管的泄放网络，同时抬高了Q3,Q4管的输入逻辑电平，另外该单元还将或的结果传递给了Q8管功能单元3中的Q8管实现了非逻辑，Q6和Q7复合管加强了输出级的驱动能力。
综上所述，（a ）电路实现功能为B A Y +=，即或非的功能图(b)中，Q1,Q2管依然实现传递输入的功能，Q3,Q4管实现或非的功能 Q6管和Q5管以及R5,R7共同组成的泄放网络实现了电压的传递Q9管实现了非功能，Q7,Q8管依然是用来驱动负载的。
Q9管和Q7,Q8轮流导通 综上所述，（b ）实现的功能为B A B A Y +=+=第六次作业：已知一ECL 电路如图题所示，其Vcc=0V ，V EE ＝－，V BEF ＝，V BB ＝－，逻辑摆幅V L ＝且对称于参考电压，各管的I E,MAX =5mA ，并假设输入和输出的逻辑电平V i ，V o 相互匹配，且忽略基极电流的影响。
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集成电路设计(二)
通信二班赵庆超20071201297
2.GaAs和InP材料各有哪些特点？
GaAs和其他Ⅲ/Ⅳ族化合物这些材料具有更高的载流子迁移率和近乎半绝缘的电阻率，所以能工作在超高速超高频。
GaAs中的非平衡少子漂移速率为Si的4倍，因此可以制成更快的器件和IC。
GaAs中，电子和空穴可以直接复合。
GaAs衬底是半绝缘的，在这样的衬底上可制作出高性能的器件，如电感、微波变压器及微波毫米波传输线。
GaAs器件能工作在更高的温度。
GaAs具有更好的抗辐射性能。
InP适合制作发光器件和OEIC。
InP突出的性能在于其GaInAsP/InP 物质系统发出的激光波长位于0.92~1.65μm之间。
这个波长范围正好覆盖了玻璃光纤的最小色散和最小衰减的两个窗口。
所以广泛应用于光纤通信系统中。
3.在怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触？在怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触？
①如果掺杂浓度足够高，隧道效应就可以抵消势垒的影响，就形成了欧姆接触。
②如果参杂浓度较低金属和半导体接触面就会形成肖特基接触。
4.说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。
在MOS几双极型器件中，多晶硅可以用来制作栅极，源极，与漏极的欧姆接触，基本连线，薄PN结的扩散源，高值电阻等。
7.肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点？
肖特基接触半导体的参杂浓度低，再金属与半导体的接触面形成阻挡层，组当层有类似与pn结的伏安特性即单向导电性。
欧姆接触半导体的参杂浓度较高，再金属与半导体的接触面形成的金属-半导体结具有双向低欧姆电阻值的导电性。