集成电路原理及应用期末复习资料
集成电路分析期末复习总结要点
集成电路分析集成工业的前后道技术：半导体（wafer）制造企业里面，前道主要是把mos管，三极管作到硅片上，后道主要是做金属互联。
集成电路发展：按规模划分，集成电路的发展已经历了哪几代？参考答案：按规模，集成电路的发展已经经历了：SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI及GSI。
它的发展遵循摩尔定律解释欧姆型接触和肖特基型接触。
参考答案：半导体表面制作了金属层后，根据金属的种类及半导体掺杂浓度的不同，可形成欧姆型接触或肖特基型接触。
如果掺杂浓度比较低，金属和半导体结合面形成肖特基型接触。
如果掺杂浓度足够高，金属和半导体结合面形成欧姆型接触。
、集成电路主要有哪些基本制造工艺。
参考答案：集成电路基本制造工艺包括：外延生长，掩模制造，光刻，刻蚀，掺杂，绝缘层形成，金属层形成等。
光刻工艺：光刻的作用是什么？列举两种常用曝光方式。
参考答案：光刻是集成电路加工过程中的重要工序，作用是把掩模版上的图形转换成晶圆上的器件结构。
曝光方式：接触式和非接触式25、简述光刻工艺步骤。
参考答案：涂光刻胶，曝光，显影，腐蚀，去光刻胶。
26、光刻胶正胶和负胶的区别是什么？参考答案：正性光刻胶受光或紫外线照射后感光的部分发生光分解反应，可溶于显影液，未感光的部分显影后仍然留在晶圆的表面，它一般适合做长条形状；负性光刻胶的未感光部分溶于显影液中，而感光部分显影后仍然留在基片表面，它一般适合做窗口结构，如接触孔、焊盘等。
常规双极型工艺需要几次光刻？每次光刻分别有什么作用？参考答案：需要六次光刻。
第一次光刻--N+隐埋层扩散孔光刻；第二次光刻--P+隔离扩散孔光刻第三次光刻--P型基区扩散孔光刻；第四次光刻--N+发射区扩散孔光刻；第五次光刻--引线接触孔光刻；第六次光刻--金属化内连线光刻掺杂工艺：掺杂的目的是什么？举出两种掺杂方法并比较其优缺点。
参考答案：掺杂的目的是形成特定导电能力的材料区域，包括N型或P型半导体区域和绝缘层，以构成各种器件结构。
集成电路原理与应用复习总结
Ui Ui I i I1 I
由
U U Ui U o 和 o 3 得 U 3 2U i R2 2 R1 R1 R2 Ui Ui R1 R
所以 I i
因此 Ri
Ui RR1 I i R R1
当 R R1 时， Ri ， I I1 4. 几中常见的积分电路 ①反相积分器 ②同相积分器
第一章 集成运放的基础知识 1. 集成运放是一种高增益直接耦合放大器。 2. 跨导的计算 ①晶体管：������������ = ������������ ������ =
������������
������������
������������������ ������������
������ (
������������ ������������ ) ������������
2
解法一：用两级反相求和电路 ������ ������ = −5(������������2 + ������ ������4 ) − 5(−(������ ������1 + ������ ������3 )) ∴������1 = ������2 = ������3 = ������4 = 20������������ ������������1 = ������������2 = ������5 = 100������������ ������������1 = ������1 ∕∕ ������3 ∕∕ ������������1 ≈ 333.3������������ ������������2 = ������2 ∕∕ ������4 ∕∕ ������5 ∕∕ ������������2 ≈ 6.25������������ 接法二：两个同相求和电路和一个差动放大器 ������ ������ = 5[(������������1 + ������ ������3) − (������ ������2 + ������ ������4 )] ∴������1 = ������2 = ������3 = ������4 = ������������1 = ������������2 = ������6 = 100������������ ������5 = 20������Ω ������������ = 100������Ω， ������������ = 50������Ω 【例 2-3】试分析图 1 所示电路是什么电路，有何
集成电路设计期末复习
一、 CMOS器件基本概念问题
漏区、源区、沟道区的 材料有何区别？
nFET和pFET有何区别？
沟道为何有时导电、有
时不导电？
沟道
3
Copyright
一、 MOSFET的结构
Polysilicon
Aluminum
4
Copyright
一、 MOSFET的特点
优点（与双极型器件相比）
更接近于理想开关，寄生效应弱 集成密度高，单元器件占芯片面积小 制造工艺相对“简单”，因而制造大而复杂的电路时成
优点（与单nFET相比）
传输门与多路选择器
双向导通：数据可沿任一方向流动 传输全范围电压：[0，VDD] 0电平由nFET传输，1电平由pFET传输，无阈值电压损失
缺点
要求有两个FET 必须有一个反相器将s变为 S
传输门可以用来构造多种逻辑门
19
Copyright
六、关于开关与逻辑
有0→1翻转
抗噪声能力强：输出反相器可根据扇出来优化 开关速度非常快：只有输出上升沿的延时（tpHL=0），预充电、求
值时的负载电容均为内部电容
抵抗电荷泄漏能力强：反相器加1个pMOS管即可构成电平恢复器 缺点 非反相门，难以实现诸如XOR、XNOR这样需要NOT运算的逻辑 必须有时钟 输出有电荷泄漏及电荷分享等寄生效应 26
静态CMOS、准nMOS、C2MOS、动态CMOS、CVSL的性能特点，
如何用这些方式构造基本逻辑门？
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Copyright
复习原则
扩大覆盖面，降低难度
重在理解，尽量避免死记硬背，无需记任何复杂公式 所有试题及答案出自讲义 参照《复习要点》 与“半导体器件原理”及“集成电路制造基础”课程重
集成电路期末复习127页PPT
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44ห้องสมุดไป่ตู้欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
集成电路原理及应用期末复习资料..
1.什么是差动放大电路？什么是差模信号？什么是共模信号？差动放大器对差模信号和共模信号分别起什么作用？差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出端取出两个信号的差模成分，而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。
共模信号：双端输入时，两个大小相同，极性相同的信号。
差模信号：双端输入时，两个大小相等，极性相反的信号。
对差模输入信号的放大作用、对共模输入信号的抑制作用2.集成运放有哪几部分组成？各部分的典型电路分别是什么？输入级、中间级、输出级、偏置电路四大部分组成输入级的典型电路是差动放大电路, 利用它的电路对称性可提高整个电路的性能，减小温漂；中间级的典型电路是电平位移电路, 将电平移动到地电平，满足零输入时零输出的要求；输出级的典型电路是互补推挽输出放大电路，使输出级输出以零电平为中心，并能与中间电压放大级和负载进行匹配；偏置电路典型电路是电流源电路，给各级电路提供合适的静态工作点、所需的电压3.共模抑制比的定义？集成运放工作于线性区时，其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比4.集成运放的主要直流参数：输入失调电压Uos、输入失调电压的温度系数△Uos/△T、输入偏置电流、输入失调电流、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰--峰电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压5.集成运放主要交流参数：开环带宽、单位增益带宽、转换速率、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。
6.理想集成运放的基本条件。
1.差模电压增益为无穷大2.输入电阻为无穷大3.输出电阻为04.共模抑制比CMRR为无穷大5.转换速率为无穷大即Sr=006.具有无限宽的频带7.失调电压·失调电流极其温漂均为08.干扰和噪声均为07.理想集成运放的两个基本特性：虚短和虚断。
代表的实际物理意义。
其实，虚短和虚断的原因只有一个，那就是：输入端输入电阻无穷大。
集成电路设计复习资料
集成电路设计复习资料集成电路设计是一门涉及电子工程、计算机科学和物理学等多学科交叉的领域，对于现代电子技术的发展起着至关重要的作用。
以下是为大家整理的集成电路设计的复习资料，希望能对大家的学习有所帮助。
一、集成电路的基本概念集成电路（Integrated Circuit，简称 IC）是将大量的电子元件（如晶体管、电阻、电容等）集成在一个微小的芯片上，实现特定功能的电路。
其优点包括体积小、重量轻、性能高、可靠性强等。
集成电路的分类方式众多，按照集成度可分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）和特大规模集成电路（ULSI）；按照功能可分为数字集成电路、模拟集成电路和混合信号集成电路；按照制造工艺可分为双极型集成电路、CMOS 集成电路等。
二、集成电路设计流程集成电路设计是一个复杂而系统的工程，通常包括以下几个主要步骤：1、系统规格定义在这一阶段，需要明确设计的目标和要求，包括功能、性能、功耗、成本等方面的指标。
同时，还需要对市场需求、竞争情况进行分析，以确定设计的可行性和竞争力。
2、算法设计与优化对于数字集成电路，需要设计相应的算法，并对其进行优化，以提高性能和降低资源消耗。
例如，在图像处理领域，需要设计高效的图像压缩算法。
3、逻辑设计将算法转换为逻辑电路，使用硬件描述语言（如Verilog 或VHDL）进行描述。
逻辑设计包括组合逻辑和时序逻辑的设计。
4、电路设计根据逻辑设计，进行晶体管级的电路设计，包括晶体管尺寸的确定、偏置电路的设计等。
5、物理设计将电路设计转换为实际的版图，包括布局（确定各个元件在芯片上的位置）和布线（连接各个元件）。
物理设计需要考虑工艺规则、寄生效应等因素，以保证芯片的性能和可制造性。
6、验证与测试对设计进行各种验证，包括功能验证、时序验证、物理验证等，以确保设计的正确性。
同时，还需要进行芯片的测试，包括晶圆测试和封装测试。
集成电路复习知识点
填空题：1.集成电路的加工过程主要是三个基本操作，分别是：2.MOS极与衬底之间形成的电场，在半导体表面形成3. 用CMOS电路设计静态数字逻辑电路，如果4. MOS5. CMOS集成电路是利用CMOS集成电路。
在P型衬底上6.7. 1947并因此获得了1956年的诺贝尔物理学奖，1958年并获得2000年诺贝尔物理学奖。
8.静态CMOS逻辑电路中，一般PMOS NOMS电压；NMOS下拉网络的构成规律是：NMOS NMOS操作；PMOS上拉网络则是按对偶原则构成，即PMOS联实现与操作。
9.集成电路中非易失存储器包括三种，10. CMOSPd耗Ps。
13.判断题：1．N阱CMOS工艺是指在N阱中加工NMOS的工艺。
（ ）2. 非易失存储器就是只能写入，不能擦除的存储器。
（ ）3. 用二极管在电路中防止静电损伤就是利用二极管的正向导电性能。
（√）4. DRAM在存储的过程中需要刷新以保持所存储的值。
（√）5. MOS晶体管与BJT晶体管一样，有三个电极。
（ ）6.为保证沟道长度相同的PMOS管和NMOS 等效导电因子相同，PMOS管的沟道宽度一般比NMOS管的大。
（ ）7. 集成电路是以平面工艺为基础，经过多层加工形成的。
（√）8. 非易失存储器就是只能写入，不能擦除的存储器。
（ ）9. DRAM在存储的过程中需要刷新以保持所存储的值。
（√）10.用于模拟集成电路设计的SPICE模型中的“SPICE”是Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis的缩写。
（√）11. N阱CMOS工艺是指在N阱中加工NMOS的工艺。
（ ）12.ESD保护的定义为：为防止静电释放导致CMOS集成电路失效所采取的保护措施。
（√）13.用二极管在电路中防止静电损伤就是利用二极管的正向导电性能（√）简答题:1. 请画图并解释N 阱CMOS 结构中的闩锁效应。
2. 假设有两个逻辑信号A 、B ，在某状态下A 的上升沿先于B 的上升沿到达图1所示电路，为了使电路得到最好的瞬态特性，请在图1中标注出A 、B 接入方法，并解释其原因。
集成电路期末考试知识点复习资料
14、什么是欧姆接触和肖特基接触？
在半导体表面制作金属层后，如果参杂浓度较高，隧道效应抵消势垒的影响形成欧姆接触：如果参杂浓度较低，金属和半导体结合面就形成肖特基接触。
15、多晶硅的特点？多晶硅是单质硅的一种形态、特性随结晶度与杂质原子而改变、应用广泛
1
1、哪一年在哪儿发明了晶体管？发明人哪一年获得了诺贝尔奖？
1947贝尔实验室 肖克来 波拉坦 巴丁 发明了晶体管 1956获诺贝尔奖
2、世界上第一片集成电路是哪一年在哪儿制造出来的？发明人哪一年为此获得诺贝尔奖？
德州仪器公司1958年发明 2000获诺贝尔奖
3、什么是晶圆？晶圆的材料是什么？
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，材料是硅
16、在 及双极型器件中，多晶硅可用来做什么？
栅极、源极与漏极（或双极器件的基区与发射区）的欧姆接触、基本连线、薄结的扩散源、高值电阻等
17、什么是材料系统？
由一些基本材料，如在, 或制成的衬底上或衬底内，用其它物质再生成一层或几层材料。
18、半导体材料系统？是指不同质的几种半导体(与与等)组成的层结构
4、目前主流集成电路设计特征尺寸已经达到多少？预计2016 年能实现量产的特征尺寸是多少？主流0.18 22
5、晶圆的度量单位是什么？当前主流晶圆的尺寸是多少？英寸12英寸
6、摩尔是哪个公司的创始人？什么是摩尔定律？英特尔芯片上晶体管数每隔18个月增加一倍
7、什么是？英文全拼是什么？片上系统
8、说出、 和 的中文含义。代工 无生产线 无芯片
双极性晶体管（）、结型场效应管（）、P型场效应管（）、N型场效应管（）、互补型金属-氧化物-半导体场效应管（）和双极性管（）等
集成电路期末复习
双极型晶体管
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n+埋层 n-Si外延层 SiO2 p+隔离墙
P-Si衬底
利用外延技术的 pn结隔离是早期 双极型集成电路 常采用的电隔离 方法。
pn结隔离示意图
15
P阱
n阱
将CMOS电路制作在 外延层上比制作在体 硅抛光片上有以下优 点： ①避免了闩锁效应； ②避免了硅层中SiOx 的沉积； ③硅表面更光滑，损 伤最小。
有限表面源扩散杂质分布情况
Q x 2 4 Dt C x, t e Dt
Xj1 Xj2 Xj3
X
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有限表面源扩散
杂质表面浓度
Q C Dt
' s
结深 杂质浓度梯度
C 2 x j 2 ln Dt A Dt C B x C(x,t) C(x,t) x (x,t) 2Dt
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4.4热氧化过程中杂质的再分布
由四方面因素决定：
分凝 逸出 扩散 界面 移动
杂质的分凝现象；
杂质在SiO2表面逸出；
杂质在SiO2、Si中的扩散系数；
界面移动（氧化速率）
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扩散
概念 扩散机构 实际扩散工艺
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第5章 扩散
扩散是微电子工艺中最基本的工艺之一， 是在约1000℃的高温、p型或n型杂质气氛 中，使杂质向衬底硅片的确定区域内扩散， 达到一定浓度，实现半导体定域、定量掺 杂的一种工艺方法，也称为热扩散。
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元器件的组成部分
二氧化硅膜用途
作为掩蔽膜
0.8 nm栅氧化层
High K
离子注入掩蔽
作为电隔离膜
集成电路复习总结
集成电路复习总结第一篇：集成电路复习总结1、中英名词解释（1）IC（Integrated Circuit）：集成电路，是指通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源器件，按照一定的电路互联，“集成”在一块半导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的一种器件。
（2）摩尔定律（Moore's Law）：芯片上晶体管数目每隔18个月翻一番或每三年翻两番，性能也会增加一倍。
（3）SOC（system on chip）：在一个微电子芯片上将信息的采集、传输、存储、处理等功能集成在一起而构成系统芯片。
（4）EDA（Electronic-System Design Automation）：电子设计自动化（5）能带：能量越高的能级，分裂的能级越多，分裂的能级也就相邻越近，这些邻近的能级看起来就像连续分布，这样的多条相邻近的能级被称为能带（6）本征半导体：是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。
（经过一定的工艺过程将纯净的半导体制成的单晶体称为本征半导体。
导带中的自由电子与价带中的空穴都能参与导电。
）（7）肖特基接触：金属与半导体接触并且金属的费米能级低于N 型半导体或高于P型半导体的费米能级，这种接触为肖特基接触。
（8）MESFET：（Metal-Semiconductor Filed Effect Transistor），即金属-半导体场效应晶体管（9）Spice（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：集成电路仿真程序，主要用来在电路硬件实现之前读电路进行仿真分析。
（10）FPGA(Filed Programmable Gate Array)：现场可编程门阵列。
（又称逻辑单元阵列，Logic Cell A）（11）IP（Intellectual Property）：知识产权。
集成电路期末试题及答案
集成电路期末试题及答案Michael Chen2022年1月10日第一部分：选择题1. 集成电路是指（）A. 多个电路板连接在一起B. 多个电子元件连接在一起C. 多个电气设备连接在一起D. 多个电子器件集成在一起答案：D2. 集成电路的分类依据是（）A. 外部尺寸B. 工作原理C. 制造工艺D. 功耗大小答案：C3. 集成电路的封装形式包括（）A. DIPB. SIPC. QFPD. 以上都是E. 以上都不是答案：D4. CMOS是指（）A. 生物科学中的一种病毒B. 一种通信协议C. 一种数字电路设计技术D. 一种模拟电路设计技术答案：C5. 集成电路的发展趋势是（）A. 更小封装B. 更低功耗C. 更高速度D. 以上都是答案：D第二部分：填空题1. 集成电路的最早应用是在（电子计算机）中。
2. 集成电路制造工艺的重要步骤包括薄膜沉积、光刻和（蚀刻）。
3. 集成电路的数字功耗由（开关功耗）和（短路功耗）组成。
4. 集成电路的封装形式除了DIP、SIP、QFP外，还有（BGA）。
5. 集成电路的发展史上的一个重要里程碑是第一个微处理器（Intel 4004）的发布。
第三部分：简答题1. 请简要解释集成电路的概念，并举例说明。
答：集成电路是将多个电子器件（如晶体管、电容器等）集成在一个芯片上的电路。
通过微影工艺在芯片上形成电路连接，实现各种电路功能。
例如，常见的操作放大器、时钟芯片、存储器等都是利用集成电路技术制造的。
2. 请介绍集成电路制造工艺中的薄膜沉积步骤。
答：薄膜沉积是集成电路制造工艺中的重要步骤之一。
它通过在芯片表面上沉积一层薄膜，为后续工艺提供基础。
常用的薄膜沉积工艺包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
PVD是通过物理方法将金属或其它物质蒸发或溅射到芯片表面形成薄膜；CVD则是通过化学反应使气相中的化合物在芯片表面沉积。
薄膜沉积可以实现金属导线、绝缘层等结构的形成，为后续的光刻、蚀刻工艺提供基础。
集成电路原理及应用期末复习资料解析
1.什么是差动放大电路？什么是差模信号？什么是共模信号？差动放大器对差模信号和共模信号分别起什么作用？差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出端取出两个信号的差模成分，而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。
共模信号：双端输入时，两个大小相同，极性相同的信号。
差模信号：双端输入时，两个大小相等，极性相反的信号。
对差模输入信号的放大作用、对共模输入信号的抑制作用2.集成运放有哪几部分组成？各部分的典型电路分别是什么？输入级、中间级、输出级、偏置电路四大部分组成输入级的典型电路是差动放大电路, 利用它的电路对称性可提高整个电路的性能，减小温漂；中间级的典型电路是电平位移电路, 将电平移动到地电平，满足零输入时零输出的要求；输出级的典型电路是互补推挽输出放大电路，使输出级输出以零电平为中心，并能与中间电压放大级和负载进行匹配；偏置电路典型电路是电流源电路，给各级电路提供合适的静态工作点、所需的电压3.共模抑制比的定义？集成运放工作于线性区时，其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比4.集成运放的主要直流参数：输入失调电压Uos、输入失调电压的温度系数△Uos/△T、输入偏置电流、输入失调电流、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰--峰电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压5.集成运放主要交流参数：开环带宽、单位增益带宽、转换速率、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。
6.理想集成运放的基本条件。
1.差模电压增益为无穷大2.输入电阻为无穷大3.输出电阻为04.共模抑制比CMRR为无穷大5.转换速率为无穷大即Sr=006.具有无限宽的频带7.失调电压·失调电流极其温漂均为08.干扰和噪声均为07.理想集成运放的两个基本特性：虚短和虚断。
代表的实际物理意义。
其实，虚短和虚断的原因只有一个，那就是：输入端输入电阻无穷大。
集成电路工艺原理（期末复习资料）
集成电路⼯艺原理（期末复习资料）第⼀章概述1、集成电路：通过⼀系列特定的加⼯⼯艺，将晶体管、⼆极管等有源器件和电阻、电容等⽆源器件，按照⼀定的电路互连，“集成”在⼀块半导体单晶⽚（如Si、GaAs）上，封装在⼀个内，执⾏特定电路或系统功能。
2、特征尺⼨：集成电路中半导体器件能够加⼯的最⼩尺⼨。
它是衡量集成电路设计和制造⽔平的重要尺度，越⼩，芯⽚的集成度越⾼，速度越快，性能越好3、摩尔定律：芯⽚上所集成的晶体管的数⽬，每隔18个⽉就翻⼀番。
4、High-K材料：⾼介电常数，取代SiO2作栅介质，降低漏电。
Low-K 材料：低介电常数，减少铜互连导线间的电容，提⾼信号速度5、功能多样化的“More Than Moore”：指的是⽤各种⽅法给最终⽤户提供附加价值，不⼀定要缩⼩特征尺⼨，如从系统组件级向3D集成或精确的封装级(SiP)或芯⽚级(SoC)转移。
6、IC企业的分类：通⽤电路⽣产⼚；集成器件制造；Foundry⼚；Fabless：IC设计公司；第⼆章：硅和硅⽚的制备7、单晶硅结构：晶胞重复的单晶结构能够制作⼯艺和器件特性所要求的电学和机械性能8、CZ法⽣长单晶硅：把熔化的半导体级硅液体变成有正确晶向，并且被掺杂成n或p型的固体硅锭；9、直拉法⽬的：实现均匀掺杂和复制籽晶结构，得到合适的硅锭直径，限制杂质引⼊；其关键参数：拉伸速率和晶体旋转速度10、区熔法特点：纯度⾼，含氧低；晶圆直径⼩。
第三章集成电路制造⼯艺概况11、亚微⽶CMOS IC 制造⼚典型的硅⽚流程模型第四章氧化12、热⽣长：在⾼温环境⾥，通过外部供给⾼纯氧⽓使之与硅衬底反应，得到⼀层热⽣长的SiO2 。
13、淀积：通过外部供给的氧⽓和硅源，使它们在腔体中⽅应，从⽽在硅⽚表⾯形成⼀层薄膜。
14、⼲氧：Si（固）＋O2（⽓）－> SiO2(固)：氧化速度慢，氧化层⼲燥、致密，均匀性、重复性好，与光刻胶的粘附性好.⽔汽氧化：Si （固）＋H2O （⽔汽）－>SiO2（固）+ H2 （⽓）：氧化速度快，氧化层疏松，均匀性差，与光刻胶的粘附性差。
集成电路(全部复习题)
作用：①作为电平转换的接口电路
②改善输入信号的驱动能力
输出特征：在CMOS集成电路中，用多级反相器构成反相器链
作用：①提高所需要的驱动电流
②使缓冲器的总延迟时间最小
2.ESD保护电路如何产生，怎样保护？
答：ESD指静电释放
第三章集成电路中的器件及模型
1.对MOS器件主要关心的是器件的阈值电压，电流方程，器件的瞬态特性，小信号工作的模型。
2.阈值电压是一个重要的器件参数，它是MOS晶体管导通和截止的分界点。
①当VGS＞VT，而VDS=0时，在源—漏区之间形成均匀的导电沟道，无电位差，无电流。
②当VDS＞0但比较小时，在源—漏区有近似均匀的导电沟道，形成漏电流。
9.CMOS逻辑电路的功耗来源，及各自成因？
答：（1）动态功耗：负载电容充、放点所消耗的功耗。
（2）开关过程中的短路功耗：输入信号上升或下降过程中，直流导通电流引起的功耗。
（3）静态功耗：由泄漏电流导致的功耗。
10.双极型电路的成因及RTL电路的逻辑功能。
答：双极型晶体管有较大的跨导，比MOS电路有更快的开关速度。RTL电路由双极单管反相器并联而成，输出电平VOUT的逻辑是C1和C2的“点与”。RTL是一种或非门逻辑，它的主要问题是噪声容限低。
当CK=1时，J=K=0时，R-S锁存器输出保持不变
J=0，K=1时，R-S锁存器输出低电平
J=1，K=0时，锁存器输出高电平
J=K=1时，R-S锁存器输出发生空翻，为了避免，采用主从J-K触发器
（3）工作模式：先主求值，从保持；后主保持，从求值。
第六章
1.输入、输出缓冲器缓冲器各自的特征和作用
集成电路复习资料
集成电路复习资料(大国际二班出品)一、名词解释:微电子学:微电子学(Microelectronics)是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功能的学科。
它以实现电路和系统的集成为目的的。
摩尔定律:摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。
其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
特征尺寸:在集成电路领域,特征尺寸是指半导体器件中的最小尺寸。
在CMOS 工艺中,特征尺寸典型代表为“栅”的宽度,也即MOS器件的沟道长度。
N型半导体:也称为电子型半导体。
N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。
IC(Integrated Circuit):集成电路,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。
BJT(Bipolar Junction Transistor—BJT):双极结型晶体管的缩写,又常称为双载子晶体管。
它是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件,有PNP和NPN 两种组合结构。
MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET):金属-氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管,是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor):互补金属氧化物半导体,电压控制的一种放大器件。
是组成CMOS数字集成电路的基本单元。
More than Moore:超越摩尔定律也称超摩尔,在无线通信等应用的拉动下,微电子技术不仅按摩尔定律指引的按比例缩小方向发展,逐渐形成了“超摩尔定律”的发展趋势。
集成电路原理期末题
1.微电子器件的隔离技术*2：
2.集成电路工艺分为__________型集成电路、__________型集成电路、__________型集成电路
3.单个传输门有无阈值损失____CMOS传输门有无阈值损失____。
4.正温度系数，，温度补偿，，所以工作在_______。
5.解释：VLSI_____________________________MEMS___________________________
6.对于N输入逻辑，NMOS逻辑需要______个MOS管，CMOS需要______个MOS管，伪NMOS需要______个MOS管，PE逻辑需要______个MOS管。
二、名次解释：
集成电路
泡发射极工艺
场开启
建立时间
三、简答题
1.解释饱和逻辑，抗饱和逻辑，非饱和逻辑，并举出典型电路，比较其优缺点。
2.画出3输入与非门的伪NMOS模型，并解释与普通NMOS逻辑的不同。
如下面介个丑陋的版图：
（就是课件里那个与非门版图）请回答它采用的是什么工艺，然后提它的电路图，再说说它的功能。
五、大题2
据说是如下面这个万恶的电路图其中Vb1,Vb2为直流偏置电压，请画出它的小信号等效电路。
求出等效输出电阻和小信号电压增益~
六、第三道大题
妈蛋真难画，就下面这个图
说一下它应该采用P阱工艺还是N阱工艺，为什么？
Cc的作用是什么？
上面的管子都在饱和区，导电系数Kn=17.0uA/V*V，Kn=8.0uA/V*V 沟道长度调制因子入n=0.01/V,,,,,入p=0.02/V
求直流增益Av，功耗Pdiss......
然后可以交卷了。
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1.什么是差动放大电路？什么是差模信号？什么是共模信号？差动放大器对差模信号和共模信号分别起什么作用？差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出端取出两个信号的差模成分，而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。
共模信号：双端输入时，两个大小相同，极性相同的信号。
差模信号：双端输入时，两个大小相等，极性相反的信号。
对差模输入信号的放大作用、对共模输入信号的抑制作用2.集成运放有哪几部分组成？各部分的典型电路分别是什么？输入级、中间级、输出级、偏置电路四大部分组成输入级的典型电路是差动放大电路, 利用它的电路对称性可提高整个电路的性能，减小温漂；中间级的典型电路是电平位移电路, 将电平移动到地电平，满足零输入时零输出的要求；输出级的典型电路是互补推挽输出放大电路，使输出级输出以零电平为中心，并能与中间电压放大级和负载进行匹配；偏置电路典型电路是电流源电路，给各级电路提供合适的静态工作点、所需的电压3.共模抑制比的定义？集成运放工作于线性区时，其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比4.集成运放的主要直流参数：输入失调电压Uos、输入失调电压的温度系数△Uos/△T、输入偏置电流、输入失调电流、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰--峰电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压5.集成运放主要交流参数：开环带宽、单位增益带宽、转换速率、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。
6.理想集成运放的基本条件。
1.差模电压增益为无穷大2.输入电阻为无穷大3.输出电阻为04.共模抑制比CMRR为无穷大5.转换速率为无穷大即Sr=006.具有无限宽的频带7.失调电压·失调电流极其温漂均为08.干扰和噪声均为07.理想集成运放的两个基本特性：虚短和虚断。
代表的实际物理意义。
其实，虚短和虚断的原因只有一个，那就是：输入端输入电阻无穷大。
虚短：集成运放两输入端的电位相等。
集成运放的两个输入端好像短路，但不是真正的短路，所以成为虚短，只有集成运放工作于线性状态时，才存在虚短虚断：集成运放两输入端的输入电流为零。
由于集成运放输入电阻为无穷大，不可能吸收任何电流，就像输入端被剪断了，跟断路了一样。
但是绝对不是真的断路，这大概就是虚断的由来。
1. 集成运放的线性电路包含哪些？非线性电路又包含哪些？线性电路包括：模拟集成电路的基本放大电路（反相放大器，同相放大器，差动放大器）积分电路，微分电路。
非线性电路包括：对数器和指数器，乘法器，二极管检波器和绝对值变换器，限幅器，二极管函数变换器，电压比较器1. 什么是反相放大器？如何计算其输入电阻？放大比例？以及其电路图？ 输入电压和输出电压的相位相反。
2. 什么是同相放大器？如何计算其输入电阻？放大比例？以及其电路图？ 输入电压与输出电压极性相同。
3. 什么是反相加法器？放大比例？以及其电路图？ 输出电压与输入电压的极性相反。
试分析图1所示电路是什么电路，有何特点？图中设3421R R R R =。
（图1）解：第一级运放为同相放大器。
对A 1：由“虚断”和“虚短”得 i 1=i 2，v -1=v +1=u 1i ，则u 1i =1211R R R u o +，即1121)1(i o u R Ru +=，对A 2：由“虚断”和“虚短”得 i 3=i 4，v -2=v +2=u 2i ， 则42321R u u R u u oi i o -=-，即134234)1(o i o u R R u R R u -+= 代入u 1o 得))(1(1234i i o u u R R u -+=， 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。
电压比较的原理及其分类?两个模拟电压比较，一个是待比较的模拟信号，另一个是门限电压或参考电压，他的比较结果是高低电平，即数字信号p92 单限电压比较器 迟滞电压比较器 窗口电压比较器 4. 单电压比较器的优缺点？电路简单，灵敏度高。
但是抗干扰性差，如果Ui 的值恰好在门限电平附近的话，输出电压Uo 会由于温漂或外界的干扰而不断在高低电平间跳跃，对于系统极其不利5. 迟滞电压比较器原理及其分析方法。
如何计算支持电压比较器的门限宽度？p95具有正反馈电路，从而获得迟滞性，同时也加速了比较器的转换过程。
上门限电位和下门限电位，两者之差为门限宽度。
迟滞电压比较器也可理解为加正反馈的单限电压比较器 6. 什么是上行特性？什么是下行特性？输入信号从反相端输入的为下行特性，输入信号从同相端输入的为上行特性 7. 什么是窗口电压比较器？p97有上下两个门限电位，二者之差为门限宽度，门限宽度内为一种逻辑电平，门限宽度外又为另一种逻辑电平求图3所示电路的增益A f ，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。
主放大器A 1：由“虚断”和“虚短”得21R u R u o i -=,则A f =121o o i i u u Ru u R ===- 辅助放大器A2的电压放大倍数：2212222o o VF i o u u RA u u R ===- 该电路为自举电路，目的是提高电路的输入电阻。
由1i ii i U U R I I I==- 由12i o U U R R =-和3212o U UR R =-得32i U U = 所以 1i ii U U I R R=- 因此11i i i U RR R I R R ==- 当1R R =时，i R →∞，1I I =求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式，并说明该电路完成什么功能。
解：对A 1：由“虚断”和“虚短”得Ru R u o i 11-=，即u 1o =-u 1i 。
A 1为倒相器 对A 2：由“虚断”和“虚短”得f oi o R u R u R u -=+2211则u o =)(2211i f o f u R R u R R +-，A 2为反相放大器将u 1o =-u 1i 代入上式得u o =2211i f i f u R R u R R -故该电路为减法电路。
1. 什么是函数发生器？函数发生器是一种多波形的信号源。
它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，甚至任意波形。
有的函数发生器还具有调制的功能，可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO 控制。
1. 滤波器的分类。
按元件分：有源，无源，陶瓷，晶体，机械，锁相环，开关电容 按信号处理方式：模拟、数字按通频带分：低通、高通、带通、带阻 2. 集成有源滤波器的特点？1．在制作截止频率或中心频率低的滤波器时，可做到体积小重量轻成本低 2.无须阻抗匹配 3.可方便制作截止频率或中心频率连续可调的滤波器 4.采用集成电路，受环境因素的影响小 5.受电磁干扰影响小6．实现滤波的同时，可得到一定的增益7.若使用电位器，可变电容器等，可使滤波器的精度达到百分之0.58.采用集成电路，可避免个滤波节之间的负载效应而使滤波器的设计和计算大大简化，且易于进行电路调试3. 高通/低通/带通/带阻滤波器的定义？传输函数?幅频特性？ 高通：滤除低频信号，使高频成分通过 低通：滤除高频信号，使低频成分通过带阻：阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器如图6所示电路为积分反馈式微分电路，试分析此电路的工作原理，并写出传递函数的表达式。
解：对A 1：由“虚断”得 v -1=v +1由“虚短”得2111R u v R v u o i -=---，41234o R v u R R +=+ 又R 3=R 1，R 4=R 2 整理得221()(()())o o i R u s u s u s R =- 对A 2：由“虚断”和“虚短”得2()1()o o u s u s SC R=-代入上式得()212()A s ()o i u s R u s R R SCR==-+ A 1为差动放大器，A 2以A 1的输出为反相输入，经过积分放大后的输出电压在电阻R 4上的分压作为A 1放大器的同相输入。
试分析如图3所示电路输出电压与输入电压之间的关系，并说明此电路在什么条件下能完成全波整流功能，此电路有什么特点？(习题3.7图) 解：对A 1：u i ≥0时，u -=u +=u i , VD 2导通，VD 1截止 , u 1o =u i对A 2：u -=u +=u i 故流过R 2f 的电流为零，故u o =u i当u i <0时，VD 2截止,VD 1导通, 对A 1：u 1o =(1+11R R f )u i , 对A 2：u -=u +=u i ，221f io o i R u u R u u -=- 此时u o =21R （R 2+R 2f --11R R f 1）u i当21R （R 2+R 2f 2211f f f R R 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）页）解：设计图为：（可参考课本P88如图6所示电路为集成块BG307专用电压比较器，画出其传输特性（常温下输出高电平为3.2V ，低电平为-0.5V ）。
（图3.10） 解：由“虚断”和“虚短”得32R U U R U U oi -=-++ r U U U ==-+=3V故o i U U 314-= 则：()()()V U V U mh ml 16.45.031493.22.3314≈-⨯-=≈⨯-=其传输特性如下所示：求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件。
（图4.1）解：o ooiii i SC U U R U U I U Z 1••••••-'+'==又'''1o i i o o s U U U U U I R SC R --=+=，i o U U = 则'00o si o s sR SCR R U U R SCR R R +=++将上式代入，则'01i i i s o s s U U I U R R SCR R R -==++因此 0110000100ii o s s iU Z R SCR R R j I ω==++=+ 4.2 求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件。
（图4.2） 解：整体有：SCI U U io i 12=-••• 对2A 有：1222210o o o o U a U Ra U R U -=⇒-= 对1A 有：i o io i U a U a R U U R U 1111)1(=⇒--= 以上各式联立得：()Ca a j I U ii ω211(1+=••s R 10k ΩoR 100k ΩiZ oC 0.1μF A求如图3所示电路的输入阻抗，并说明其性质，假定图中的集成运放满足理想条件。