北理工微电子器件复习资料1
微电子器件 学习辅导资料 第 1 章

1 半导体物理基础1.1 半导体材料 1.1.1 学习重点1.半导体通常把电阻率介于10-2Ω·cm 到109Ω·cm 之间的材料称为半导体。
2.半导体的分类 根据成分的不同,半导体可分为元素半导体和化合物半导体两类。
由单一元素构成的半导体称为元素半导体;由两种或两种以上的元素组成的半导体称为化合物半导体。
3.固体材料中原子、分子或分子团的排列方式根据原子、分子或分子团在三维空间中排列有序程度的不同,固体材料分为无定形、多晶和单晶三种基本类型。
• 无定型材料:原子或分子只在几个原子或分子尺度内排列有序。
• 多晶材料:原子或分子在小区域内排列有序。
• 单晶体:原子或分子在整个晶体中有序排列。
4.硅和锗的晶体结构硅和锗的单晶体中原子的排列方式与金刚石相同,称为金刚石结构,如下图所示。
1.1.2自学练习1、半导体材料是指( )。
(a) 金刚石结构(b)硅单晶的正四面体结构硅和锗的晶体结构2、根据成分的不同,半导体材料可分为( )和( )两类。
3、根据原子、分子或分子团在三维空间中排列有序程度的不同,固体材料分为( )、 ( )和( )三种基本类型。
4、无定型、多晶和单晶在原子或分子的排列方式各有什么特点?5、硅和锗单晶的结构为( )结构。
6、硅单晶的结构特点是什么?1.1.3练习答案1、半导体材料是指( 电阻率介于导体和半导体之间的材料 )。
2、根据成分的不同,半导体材料可分为( 元素半导体 )和( 化合物半导体 )两类。
3、根据原子、分子或分子团在三维空间中排列有序程度的不同,固体材料分为( 无定形 )、( 多晶 )和( 单晶 )三种基本类型。
4、无定型、多晶和单晶在原子或分子的排列方式各有什么特点? 答:无定型材料中原子或分子只在几个原子或分子尺度内排列有序。
多晶材料中原子或分子在小区域内排列有序。
单晶体中原子或分子在整个晶体中有序排列。
5、硅和锗单晶的结构为( 金刚石 )结构。
微系统MEMS-复习资料(北理考试)

MEMS考试复习资料、总结一、名词解释微系统:“个”小功能却强大的微装置。
微机电系统(MEMS:Micro Electromechanical System)①是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的,融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件,②是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的独立智能微型系统。
③其内部结构一般在微米甚至纳米量级,微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产。
热管理:控制温度在合理范围的散热管理系统。
多芯片组件(MCM:Multi-Chip Module)①是将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装技术。
②其余混合集成电路产品并没有本质区别,只不过多芯片组件具有更高的性能、更多的功能和更小的体积,可以说多芯片组件属于高级混合集成电路产品。
CSP(Chip Scale Package)封装:芯片级封装> BGA封装:球栅阵列封装与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将存储容量提高。
SSI:小规模集成电路(Small Scale Integration )通常指含逻辑门数小于10 门(或含元件数小于100个)。
根据集成电路规模的大小,通常将其分为SSI 、MSI 、LSI 、VLSI。
分类的依据是一片集成电路芯片上包含的逻辑门个数或元件个数。
陀螺仪(gyroscope):①人们利用陀螺的力学性质、运动特性所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪②陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。
利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
数据融合:数据融合是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息,在一定准则下加以自动分析、综合,以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理。
微电子器件课程复习题教学内容
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微电子器件课程复习题“微电子器件”课程复习题一、填空题1、若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为163A 1.510cm N -=⨯,则室温下该区的平衡多子浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为( )和( )。
2、在PN 结的空间电荷区中,P 区一侧带( )电荷,N 区一侧带( )电荷。
内建电场的方向是从( )区指向( )区。
3、当采用耗尽近似时,N 型耗尽区中的泊松方程为( )。
由此方程可以看出,掺杂浓度越高,则内建电场的斜率越( )。
4、PN 结的掺杂浓度越高,则势垒区的长度就越( ),内建电场的最大值就越( ),内建电势V bi 就越( ),反向饱和电流I 0就越( ),势垒电容C T 就越( ),雪崩击穿电压就越( )。
5、硅突变结内建电势V bi 可表为( ),在室温下的典型值为( )伏特。
6、当对PN 结外加正向电压时,其势垒区宽度会( ),势垒区的势垒高度会( )。
7、当对PN 结外加反向电压时,其势垒区宽度会( ),势垒区的势垒高度会( )。
8、在P 型中性区与耗尽区的边界上,少子浓度n p 与外加电压V 之间的关系可表示为( )。
若P 型区的掺杂浓度173A 1.510cm N -=⨯,外加电压V = 0.52V ,则P 型区与耗尽区边界上的少子浓度n p 为( )。
9、当对PN 结外加正向电压时,中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度( );当对PN 结外加反向电压时,中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度( )。
10、PN 结的正向电流由( )电流、( )电流和( )电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大,是因为正向电流的电荷来源是();PN结的反向电流很小,是因为反向电流的电荷来源是()。
12、当对PN结外加正向电压时,由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散,一边()。
每经过一个扩散长度的距离,非平衡电子浓度降到原来的()。
13、PN结扩散电流的表达式为()。
MEMS微系统 复习资料(北理)

© 2009 IOP Publishing Ltd Printed in the UK
J. Micromech. Microeng. 19 (2009) 065014
B S Lee et al
convert vibration energy to electric power has sparked much attention as it was attractive for use in MEMS applications [9, 11–13]. Shen et al [13] and Fang et al [11] successfully developed a PZT MEMS power-generating device based on the {3–1} mode of piezoelectric transducers that uses top and bottom laminated electrodes. Marzencki et al [14] developed a MEMS generator based on the {3–1} mode but using AlN as a piezoelectric material. The device was demonstrated to integrate with an ASIC power management circuit in an SoP (system on a package). Jeon et al [9] developed a PZT MEMS power-generating device based on the {3–3} mode of piezoelectric transducers using top-side interdigitated electrodes. Although different piezoelectric modes were adopted for the piezoelectric MEMS power-generating devices mentioned above, the structure of the devices has all been identical in that they have all been of a cantilever type with a single layer PZT fabricated using a sol–gel process supported by a silicon-based beam structure. As a result of the different configurations of the piezoelectric MEMS power-generating devices based on {3–1} and {3–3} piezoelectric properties, the characteristics of the power output and generated voltage with respect to the optimal resistive load obtained have been different. In this paper, we present the development of both the {3–1} and the {3–3} mode piezoelectric MEMS generators. These two piezoelectric MEMS generators are of a cantilever type made using a silicon process which transforms energy by way of the piezoelectric PZT layer. The {3–1} mode piezoelectric MEMS generator was laminated with a PZT layer sandwiched between electrodes while the {3–3} mode was composed of interdigitated electrodes at the top. Unlike the PZT sol–gel process that is suitable for fabricating thin film with thicknesses of 1–2 μm, our own developed PZT deposition machine adopts a ‘jet-printing’ approach which is based on an aerosol deposition method and was developed and constructed in order to fabricate a high-quality PZT thin film more efficiently. For fabricating the piezoelectric MEMS generators, a beam structure was manufactured and then covered with a PZT layer with a laminated top and bottom electrode or with interdigitated electrodes. A proof mass was built at the tip of the beam to adjust the structure resonant frequency of the piezoelectric MEMS generator to fit the most adaptable frequency to match the ambient vibration of the surroundings. To harvest the vibration energy from the surroundings, the beam structure was designed to operate at resonant frequency for maximum stress and strain so as also to maximize the electric power output. The output performance and characteristics for both the {3–1} mode and the {3–3} mode piezoelectric MEMS generators were evaluated using the same dimensions and with the same materials, with the exception of the differing electrode configuration and dimensions of the proof mass. The two devices were then compared for resonance frequency, output power, output voltage and optimal resistive load.
微电子学概论复习文档
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微电子学概论复习文档一、微电子学概述1.定义:微电子学是研究微米尺寸电子元器件(如晶体管、集成电路等)的科学。
2.特点:尺寸小、功能集成、速度快、功耗低。
3.应用领域:计算机、通信、医疗、汽车、工业控制等。
二、基本概念1.晶体管:是微电子学的基本元件,分为NPN型和PNP型。
2.集成电路:是晶体管和其他电子元件的组合,包括集成电路芯片和集成电路模块。
3.可编程逻辑器件(PLD):是一种可以编程的数字逻辑电路,如可编程门阵列(PAL)和可编程逻辑阵列(PLA)等。
三、微电子器件1.MOSFET晶体管:结构简单,使用广泛,适用于各种应用场合。
2.双极型晶体管:用于放大和开关电路。
3.发光二极管(LED):将电能转化为光能的器件。
4.激光二极管:用于激光器、光纤通信等领域。
5.硅基混合集成电路:将硅MOSFET和双极型晶体管结合使用,提高集成度和性能。
四、半导体材料与器件1.硅材料:常用的半导体材料,具有良好的电子和热导性能。
2.砷化镓材料:适用于高频器件,具有较好的导电性能。
3.砷化铝材料:适用于光电子器件,具有良好的光电转换性能。
五、集成电路制造工艺1.可重复制造技术:使用模版制造集成电路。
2.硅工艺:将器件制作在硅基底上。
3.制作流程:薄膜沉积、光刻、蚀刻、扩散等。
六、集成电路设计与布局1.电路设计:根据电路功能和性能要求设计电路。
2.电路布局:将电路元件放置在集成电路芯片上的过程。
3.电路布线:将芯片内的电路元件连接起来的过程。
七、集成电路测试与封装1.电气测试:测试集成电路的功能和性能。
2.封装:将芯片封装在注塑封装或球栅阵列封装中,提供对外连接。
八、微电子器件的未来发展1.器件尺寸的进一步缩小。
2.功耗的进一步减少。
3.通信和计算速度的进一步提高。
4.新材料的应用和新器件的研发。
以上是关于微电子学概论的复习笔记,希望对你的复习有所帮助。
通过对这些知识点的复习,你可以对微电子学的基本原理和应用有一个全面的了解,为进一步深入学习微电子学打下坚实的基础。
北理工模电第01章半导体器件
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三、杂质半导体的示意表示法
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - P 型半导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N 型半导体
§1.2 PN结及半导体二极管
2.1.1 PN 结的形成
内电场越强,就使漂移 运动越强,而漂移使空 间电荷区变薄。 P型半导体
漂移运动 漂移运动 内电场 E + + + + N型半导体 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - P型半导体 内电场 E N型半导体
+ +
+ +
+ + + + + + + + + + + +
一、N 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷 (或锑),晶体点阵中的某些半导体原子被 杂质取代,磷原子的最外层有五个价电子, 其中四个与相邻的半导体原子形成共价键, 必定多出一个电子,这个电子几乎不受束缚, 很容易被激发而成为自由电子,这样磷原子 就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原 子给出一个电子,称为施主原子。
Ge
Si
硅和锗的晶 体结构:
通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。
(1-5) (1-6)
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哈尔滨理工大学——微电子封装考试复习题
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1、微电子封装定义及封装的作用?1)为基本的电子电路处理和存储信息建立互连和合适的操作环境的科学和技术,是一个涉及多学科并且超越学科的制造和研究领域。
2)作用---为芯片及部件提供保护、能源、冷却、与外部环境的电气连接+机械连接2、什么是电迁移?电迁移是指在高电流密度(105-106A/cm2)下金属中的质量迁移的现象。
3、什么是芯片尺寸封装?芯片尺寸封装(CSP)是指封装外壳尺寸比芯片本身尺寸仅大一点(最大为芯片尺寸的1.2倍)的一类新型封装技术。
5、可作为倒装芯片凸点的材料有哪些?高可靠性的焊凸点应该在那个工艺阶段制作?凸点的典型制作方法有哪些?其中什么方法也常用于BGA器件焊球的植球?1)凸点材料:a) 钎料:单一钎料连接:高Pb (3Sn97Pb、5Sn95Pb )-陶瓷芯片载体;低Pb (60Sn40Pb )-有机芯片载体双钎料连接:高熔点凸点用低熔点钎料连接到芯片载体C4-Controled Collapse Chip Connection)b) 金属:Au、Cuc) 导电环氧树脂:低成本、低可靠性2)高可靠性的焊凸点制作,是在IC还处于圆片阶段时制作焊凸点。
3)蒸发沉积法;模板印刷法;电镀法;钉头凸点法;钎料传送法;微球法;钎料液滴喷射(印刷)法4)微球法6、扩散焊在什么情况下会采用中间层?中间层材料应具有哪些性能?1)结晶化学性能差别较大的两种材料连接时,极易在接触界面生成脆性金属间化合物。
措施:选择中间层,使中间层金属与两侧材料都能较好的结合,生成固溶体,则实现良好的连接。
2)两种材料的热膨胀系数差别大,在接头区域极易产生很大的内应力。
措施:用软的中间层(甚至几个中间层)过渡,缓和接头的内应力3)扩散连接时,中间层材料非常主要,除了能够无限互溶的材料以外,异种材料、陶瓷、金属间化合物等材料多采用中间夹层的扩散连接。
4)中间层可采用多种方式添加,如薄金属垫片、非晶态箔片、粉末(对难以制成薄片的脆性材料)和表面镀膜(如蒸镀、PVD、电镀、离子镀、化学镀、喷镀、离子注入等)。
(整理)微电子器件课程复习题(1)
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“微电子器件”课程复习题一、填空题1、若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为163A 1.510cm N -=⨯,则室温下该区的平衡多子浓度p p0与平衡少子浓度n p0分别为( )和( )。
2、在PN 结的空间电荷区中,P 区一侧带( )电荷,N 区一侧带( )电荷。
内建电场的方向是从( )区指向( )区。
3、当采用耗尽近似时,N 型耗尽区中的泊松方程为( )。
由此方程可以看出,掺杂浓度越高,则内建电场的斜率越( )。
4、PN 结的掺杂浓度越高,则势垒区的长度就越( ),内建电场的最大值就越( ),内建电势V bi 就越( ),反向饱和电流I 0就越( ),势垒电容C T 就越( ),雪崩击穿电压就越( )。
5、硅突变结内建电势V bi 可表为( ),在室温下的典型值为( )伏特。
6、当对PN 结外加正向电压时,其势垒区宽度会( ),势垒区的势垒高度会( )。
7、当对PN 结外加反向电压时,其势垒区宽度会( ),势垒区的势垒高度会( )。
8、在P 型中性区与耗尽区的边界上,少子浓度n p 与外加电压V 之间的关系可表示为( )。
若P 型区的掺杂浓度173A 1.510cm N -=⨯,外加电压V = 0.52V ,则P型区与耗尽区边界上的少子浓度n p 为( )。
9、当对PN 结外加正向电压时,中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度( );当对PN 结外加反向电压时,中性区与耗尽区边界上的少子浓度比该处的平衡少子浓度( )。
10、PN 结的正向电流由( )电流、( )电流和( )电流三部分所组成。
11、PN结的正向电流很大,是因为正向电流的电荷来源是();PN结的反向电流很小,是因为反向电流的电荷来源是()。
12、当对PN结外加正向电压时,由N区注入P区的非平衡电子一边向前扩散,一边()。
每经过一个扩散长度的距离,非平衡电子浓度降到原来的()。
13、PN结扩散电流的表达式为()。
这个表达式在正向电压下可简化为(),在反向电压下可简化为()。
北理工微机原理复习大纲
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《微机原理与接口》复习大纲1、 课程简介以Intel 8088 16位微处理器为背景,介绍了8088微处理器的结构;指令系统与汇编程序设计;存储器系统设计;输入/输出接口电路设计与中断控制器8259A;并行接口芯片8255;串行接口芯片8250;定时/计数器8253;模拟量输入输出电路及接口设计等内容。
2、 课程重点章节及内容简介第一章 基础知识1、 常用数制:二、八、十、十六进制2、 原码、反码与补码、带符号数的运算时的溢出判断3、 常用逻辑门(与、或、非、与非、或非)、译码器(74LS138)与逻辑运算4、 二进制编码:BCD与ASCII编码、奇偶校验5、 微处理器的发展史:分代6、 作业:3、4、5、6、9、10、11第二章 微型计算机基础1、8088的内部结构(EU、BIU)、引脚与功能2、8088CPU的寄存器结构:通用、专用、标志寄存器3、8088微处理器的存储器组织、物理地址的计算4、8088总线周期5、8088CPU的最小/最大工作模式、典型操作时序图、最小模式下典型原理图的连接。
6、流水线技术、CACHE技术7、 总线的功能、性能指标、常用总线8、 作业:7、8、10、11、12、13、15、16、18第三章 指令系统1、指令的格式、指令的执行时间2、寻址方式(1)立即寻址汇编格式:n n为8bit或16bit 功能:n为操作数本身(2) 直接寻址 [n]功能:n为操作数的偏移地址(3)寄存器寻址汇编格式:R R为通用寄存器(4) 寄存器间接寻址汇编格式:[R]功能:R的内容为操作数的偏移地址(5) 寄存器相对寻址汇编格式:X[R] X为8位或16bit功能:R+X为操作数偏移地址(6) 基址加变址寻址汇编格式:[BR][IR]功能:BR+IR为操作数的偏移地址注:BR=BX,BP、 IR=SI,DI(7) 相对基址加变址寻址汇编格式: X[BR][IR] X为16bit 功能: BR+IR+X为操作数的偏移地址(8) 隐含寻址如:MUL BL3、8086/8088指令A、 数据传送指令(1) 通用数据传送指令① MOV d, s ② PUSH s③ POP d ④ XCHG d, s ⑤ XLAT注:d, s分别为目的、源操作数(地址)(2) 目标地址传送指令① LEA d, s ② LDS d, s ③ LES d, s(3) 标志位传送指令① LAH F ② SAH F ③ PUSH F ④ POP F(4) I/O数据传送指令① IN 累加器, 端口号 ② OUT 端口号,累加器B、算术运算指令(1) 加法指令① ADD d, s ② ADC d, s ③ INC d(2) 减法指令① SUB d, s ② SBB d, s ③ DEC d ④ NEG d(3) 乘法指令① MUL s ② IMUL s(4) 除法指令① DIV s ② IDIV s ③ CBW 和CWDC、逻辑运算和移位循环指令(1) 逻辑运算指令① AND d,s ② OR d,s ③ XOR d,s ④ NOT d ⑤ TEST d,s(2) 移位指令与循环移位指令SAL、 SHL、SAR、SHR、ROL、ROR、RCL、RCRD、串操作指令(1) MOVS d, sMOVSB/MOVSW(2) CMPS d, sCMPSB/CMPSW(3) SCAS d, sSCASB/SCASW(4) LODS d, sLODSB/LODSW(5) STOS d, sSTOSB/STOSWE、程序控制指令(1) 无条件转移指令 ① JMP目标标号 ② CALL 过程名(2) 条件转移指令 (3) 循环控制指令(4) 中断指令F、处理器控制指令(1) 标志操作指令:CLC、STC、CMC、CLD、STD、CLI、STI(2) 外部同步指令:HLT、NOP、WAIT、LOCK4、重要概念(1) 堆栈的概念:入栈、出栈、堆栈指针的位置(2) 物理地址的计算:寄存器与段寄存器的配合、计算(3) 段内与段间的转移与调用5、作业:2、3、5、6、7、9、12第四章 汇编语言程序设计1、 伪指令和程序结构2、 汇编语言程序设计:顺序、分支、循环结构、子程序结构(1) 程序分段及存储器分配(2) 变量定义(3) 过程的定义3、汇编程序的调试4、DOS功能调用4、典型汇编程序的编程5、作业:2、5、7、12、15、16、17第五章 半导体存储器1、 存储器的分类、主要技术指标2、 存储器与CPU的连接:(1)存储器的地址分配和片选问题;(2)与CPU典型的连接图;(3)存储器的扩展技术3、 DRAM的特点、CACHE的用处4、作业:4、5、6、7、10、11第六章 输入/输出和中断技术1、 I/O接口的概念、功能2、 I/O接口的编址方式3、地址译码、片选信号的产生4、 输入电路、输出电路的设计5、输入输出的控制方式:无条件传送、查询、中断、DMA6、中断技术(1) 中断的概念(2) 8086/8088中断源(内部/外部)(3) 中断的过程:请求、判优、响应、处理、返回(4) 中断向量表结构和功用。
哈尔滨理工大学——微电子封装考试复习题
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1、微电子封装定义及封装的作用?1)为基本的电子电路处理和存储信息建立互连和合适的操作环境的科学和技术,是一个涉及多学科并且超越学科的制造和研究领域。
2)作用---为芯片及部件提供保护、能源、冷却、与外部环境的电气连接+机械连接2、什么是电迁移?电迁移是指在高电流密度(105-106A/cm2)下金属中的质量迁移的现象。
3、什么是芯片尺寸封装?芯片尺寸封装(CSP)是指封装外壳尺寸比芯片本身尺寸仅大一点(最大为芯片尺寸的1.2倍)的一类新型封装技术。
5、可作为倒装芯片凸点的材料有哪些?高可靠性的焊凸点应该在那个工艺阶段制作?凸点的典型制作方法有哪些?其中什么方法也常用于BGA器件焊球的植球?1)凸点材料:a) 钎料:单一钎料连接:高Pb (3Sn97Pb、5Sn95Pb )-陶瓷芯片载体;低Pb (60Sn40Pb )-有机芯片载体双钎料连接:高熔点凸点用低熔点钎料连接到芯片载体C4-Controled Collapse Chip Connection)b) 金属:Au、Cuc) 导电环氧树脂:低成本、低可靠性2)高可靠性的焊凸点制作,是在IC还处于圆片阶段时制作焊凸点。
3)蒸发沉积法;模板印刷法;电镀法;钉头凸点法;钎料传送法;微球法;钎料液滴喷射(印刷)法4)微球法6、扩散焊在什么情况下会采用中间层?中间层材料应具有哪些性能?1)结晶化学性能差别较大的两种材料连接时,极易在接触界面生成脆性金属间化合物。
措施:选择中间层,使中间层金属与两侧材料都能较好的结合,生成固溶体,则实现良好的连接。
2)两种材料的热膨胀系数差别大,在接头区域极易产生很大的内应力。
措施:用软的中间层(甚至几个中间层)过渡,缓和接头的内应力3)扩散连接时,中间层材料非常主要,除了能够无限互溶的材料以外,异种材料、陶瓷、金属间化合物等材料多采用中间夹层的扩散连接。
4)中间层可采用多种方式添加,如薄金属垫片、非晶态箔片、粉末(对难以制成薄片的脆性材料)和表面镀膜(如蒸镀、PVD、电镀、离子镀、化学镀、喷镀、离子注入等)。
《微电子器件原理》复习题课件

《微电⼦器件原理》复习题课件考试时间: (第⼗周周⼆6-8节)考试地点:待定《微电⼦器件原理》复习题及部分答案⼀、填空1、PN结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种,它们之间的主要区别在于扩散电容产⽣于过渡区外的⼀个扩散长度范围内,其机理为少⼦的充放电,⽽过渡区电容产⽣于空间电荷区,其机理为多⼦的注⼊和耗尽。
2、当MOSFET器件尺⼨缩⼩时会对其阈值电压V T产⽣影响,具体地,对于短沟道器件对V T的影响为下降,对于窄沟道器件对V T的影响为上升。
3、在NPN型BJT中其集电极电流I C受V BE电压控制,其基极电流I B受V BE电压控制。
4、硅-绝缘体SOI器件可⽤标准的MOS⼯艺制备,该类器件显著的优点是寄⽣参数⼩,响应速度快等。
5、PN结击穿的机制主要有雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿等等⼏种,其中发⽣雪崩击穿的条件为V B>6E g/q。
6、当MOSFET进⼊饱和区之后,漏电流发⽣不饱和现象,其中主要的原因有沟道长度调制效应,漏沟静电反馈效应和空间电荷限制效应。
⼆、简述1、Early电压V A;答案:2、截⽌频率f T;答案:截⽌频率即电流增益下降到1时所对应的频率值。
3、耗尽层宽度W。
答案:P型材料和N型材料接触后形成PN结,由于存在浓度差,就会产⽣空间电荷区,⽽空间电荷区的宽度就称为耗尽层宽度W。
4、雪崩击穿答案:反偏PN中,载流⼦从电场中获得能量;获得能量的载流⼦运动与晶格相碰,使满带电⼦激出到导带,通过碰撞电离由电离产⽣的载流⼦(电⼦空⽳对)及原来的载流⼦⼜能通过再碰撞电离,造成载流⼦倍增效应,当倍增效应⾜够强的时候,将发⽣“雪崩”——从⽽出现⼤电流,造成PN结击穿,此称为“雪崩击穿”。
5、简述正偏PN结的电流中少⼦与多⼦的转换过程。
答案:N型区中的电⼦,在外加电压的作⽤下,向边界Xn漂移,越过空间电荷区,在边界Xp形成⾮平衡少⼦分布,注⼊到P区的少⼦,然后向体内扩散形成电⼦扩散电流,在扩散过程中电⼦与对⾯漂移过来的空⽳不断复合,结果电⼦扩散电流不断转为空⽳漂移电流.空⽳从P区向N区运动也类同.6、太阳电池和光电⼆极管的主要异同点有哪些?答案:相同点:都是应⽤光⽣伏打效应⼯作的器件。
《微电子器件》题集

《微电子器件》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.下列哪种材料常用于制造微电子器件中的晶体管?A. 硅(Si)B. 铜(Cu)C. 铝(Al)D. 铁(Fe)2.在CMOS逻辑电路中,哪种类型的逻辑门在输入为高电平时导通?A. NAND门B. NOR门C. AND门D. OR门3.以下哪个参数描述的是二极管的电流放大能力?A. 击穿电压B. 反向电流C. 电流放大系数D. 截止频率4.在集成电路制造中,哪种工艺步骤用于定义晶体管和其他元件的几何形状?A. 氧化B. 扩散C. 光刻D. 金属化5.MOSFET器件中,栅极电压对沟道电流的控制是通过什么机制实现的?A. 欧姆定律B. 量子隧穿效应C. 电场效应D. 热电子发射6.下列哪项技术用于减小集成电路中的寄生电容和电阻?A. SOI技术B. BICMOS技术C. CMOS技术D. TTL技术7.在半导体存储器中,DRAM与SRAM相比,主要缺点是什么?A. 成本高B. 速度慢C. 需要定期刷新D. 功耗高8.下列哪种类型的二极管常用于微波电子器件中?A. 肖特基二极管B. 光电二极管C. 变容二极管D. 整流二极管9.集成电路的特征尺寸越小,通常意味着什么?A. 集成度越低B. 性能越差C. 功耗越高D. 制造成本越高10.在半导体工艺中,哪种掺杂技术用于形成P-N结?A. 离子注入B. 扩散C. 外延生长D. 氧化二、填空题(每空2分,共20分)1.在CMOS逻辑电路中,当输入信号为低电平时,PMOS晶体管处于______状态,而NMOS晶体管处于______状态。
2.二极管的正向电压超过一定值时,电流会急剧增加,这个电压值称为二极管的______电压。
3.在集成电路制造中,______步骤用于形成晶体管的栅极、源极和漏极。
4.MOSFET器件的沟道长度减小会导致______效应增强,从而影响器件的性能。
5.DRAM存储单元由一个晶体管和一个______组成。
北理工微电子器件复习资料1综述

一、基础知识1、 基本概念(1) 本征、非本征;复合、产生;自由电子、空穴;(2) 简并、非简并: ngp n i2;(3) 平衡:费米能级一致性、非平衡:准费米能级;n 0 xn i exp E F E i ( x)(4) 费米分布、非简并玻尔兹曼分布:kTE i (x) E Fp 0 xn i expkT2、 三个基本方程r rq( pn N D N A )E(1) 泊松方程:s;x aVbix dxE- x pr q r qD n nJ n n nE(2) 漂移和扩散电流密度: rr,其中扩散系数与迁移J pq p pE qD p p率存在爱因斯坦关系 D / kT / q ,爱因斯坦关系推导是由载流子浓度与能量关系的方程得到的;n1 rU n tqJ n,其中 U 为载流子的净复合率, U >0(3) 连续性:r p1J p U ptq为净复合, U <0 为净产生。
二、PN 结突变 PN 结;非简并平衡状态; 电压 -电流特性、准费米能级、大注入;击穿;电容;开关与频率的关系。
0、 PN 结简介突变结、线性缓变结;定义冶金界面和 X 轴垂直。
1、 PN 结平衡平衡:温度均匀稳定,无外加能量。
突变结:空间电荷区(耗尽区、势垒区)、中性区(耗尽近似和中性近似矛盾) 、内建电场、内建电势、耗尽区宽度、能带图。
(1) 电场和电势思路:首先根据基本方程 1 得到内建电场、耗尽区宽度与内建电势的关系,然后根据基本方程 2 得到内建电势与掺杂浓度的关系。
----书上是反过来计算的。
由平衡时,电流J p qD p dpq p pE 0 ,得到电场分布与载流子分布的关dx系: E x D p1dp kT d ln p,对电场做积分,计算内建电势为:p dx q dxpV bi x n x dx kT p p0kT p p0E d ln p ln,结合多子与掺杂近似相等以及非简x p q p n 0q p n0并条件 ngp n i,得到 V bi kTlnNAND。
微电子器件基础知识单选题100道及答案解析

微电子器件基础知识单选题100道及答案解析1. 微电子器件的核心是()A. 晶体管B. 电容器C. 电阻器D. 电感器答案:A解析:晶体管是微电子器件的核心。
2. 以下哪种材料常用于半导体制造?()A. 铜B. 硅C. 铝D. 银答案:B解析:硅是常用于半导体制造的材料。
3. 半导体中的载流子主要包括()A. 电子和质子B. 电子和空穴C. 正离子和负离子D. 中子和电子答案:B解析:半导体中的载流子主要是电子和空穴。
4. PN 结的主要特性是()A. 单向导电性B. 双向导电性C. 电阻不变性D. 电容不变性答案:A解析:PN 结的主要特性是单向导电性。
5. 场效应管是()控制型器件。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案:B解析:场效应管是电压控制型器件。
6. 双极型晶体管是()控制型器件。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容答案:A解析:双极型晶体管是电流控制型器件。
7. 集成电路的集成度主要取决于()A. 芯片面积B. 晶体管数量C. 制造工艺D. 封装技术答案:B解析:集成电路的集成度主要取决于晶体管数量。
8. 以下哪种工艺常用于芯片制造?()A. 蚀刻B. 锻造C. 铸造D. 车削答案:A解析:蚀刻工艺常用于芯片制造。
9. 微电子器件的性能参数不包括()A. 电流放大倍数B. 输入电阻C. 输出电阻D. 重量答案:D解析:重量不是微电子器件的性能参数。
10. 增强型MOS 管的阈值电压()A. 大于0B. 小于0C. 等于0D. 不确定答案:A解析:增强型MOS 管的阈值电压大于0 。
11. 耗尽型MOS 管的阈值电压()A. 大于0B. 小于0C. 等于0D. 不确定答案:B解析:耗尽型MOS 管的阈值电压小于0 。
12. 半导体中的施主杂质提供()A. 电子B. 空穴C. 质子D. 中子答案:A解析:半导体中的施主杂质提供电子。
13. 半导体中的受主杂质提供()A. 电子B. 空穴C. 质子D. 中子答案:B解析:半导体中的受主杂质提供空穴。
微电子器件复习提纲

微电子器件期末复习提纲(I)考试题型:填空题(20分),PN结大题(20分),双极晶体管大题(36分),MOSFET 大题(24分)。
2、3、4各章分数比例为26:44:30。
(II)第2章PN结部分复习重点1.利用泊松方程推导电场分布函数以及分布图,耗尽区宽度;2.推导自PN结空间电荷区以及自建电场的形成原因;3.建电势的表达式(不止一种方法,自己总结);4.平衡、正偏和反偏状态下PN结的能带图,准费米能级变化趋势;5.正向电压下PN结的电流成分,电子和空穴扩散电流的表达式;6.反向饱和电流(公式,物理意义,影响因素);7.正偏和反偏状态下PN结中性区少子分布曲线以及边界条件;8.薄基区二极管的定义,各区少子分布函数以及分布曲线;9.大注入和小注入的含义,大注入自建电场产生的原因;10.PN结的几种击穿方式(击穿条件,物理过程,温度系数),提高击穿电压的方式;11.势垒电容和扩散电容产生的过程以及区别,降低势垒电容方法。
(III)第3章双极晶体管部分复习重点1.双极晶体管的四种工作状态,每一种工作状态的少子分布图以及能带图(均匀基区和缓变基区);2.晶体管内部各种电流成分及其传输过程;3.晶体管端口电流的组成成分,端口电流的数学关系;4.共基极和共发射极放大系数的定义以及二者的关系;5.发射极注入效率γ、基区输运系数β*以及电流放大系数α的定义,哪些措施可以提高γ、β*和α?6.用电荷控制法推导基区输运系数和基区渡越时间;7.基区输运系数的物理意义;8.缓变基区自建电场的形成过程,自建电场表达式的数学推导;9.小电流时放大系数下降的原因;10.发射区重掺杂效应及其物理原因;11.共基极和共射极的输出特性曲线,利用曲线如何测量放大系数;12.基区宽度调变效应(Early效应)的物理原因,此时的输出特性曲线的几何意义,如何利用输出曲线测量Early电压以及提高Early电压的方法;13.I EBO、I CBO、I CEO、I ES、I CS以及BV CBO、BV CEO的含义;14.负阻特性曲线以及物理解释;15.基区穿通效应的含义,如何提高穿通电压,穿通电压的提高与其他电学参数的矛盾,基区穿通对I CEO-V CE特性的影响;16.基极电阻的组成部分,计算缓变基区的方块电阻;17.倒向晶体管放大系数小于正向晶体管放大系数的原因。
北理工微波工程导论复习大纲(必过)

(2)当La=20dB时,有
LA 10lg
1 S21
2
20dB S21
1 10
2 1 S21 a11 a12 a21 a22 10
a11 a12 a21 a22 20
50 j j1 R2
2500 50 j 1 j 20 RR R1 1 2
S 1 jz1 tan d1
1 jS tan d1 故 zL S j tan d1
2 tan d1 tan( d1 ) 3.137 g
zL 1.726 j1.33
圆图法求归一化负载阻抗zl
(a)由于电场波节点的归一化阻抗等于1/3,在阻抗圆图的实 轴上标出此点A,过此点作等反射系数圆。 (b)由此点向负载逆时针转过d1/λg=0.2刻度,即B点,此点 的归一化阻抗即为归一化负载阻抗 g 44.8mm 2 zL 1.72 j1.33 1 2a
(3)用单螺钉调匹配,由于单螺钉为并联支线调配器,故使用 归一化负载导纳更为方便,即: 1
yL
Z1
0.364 j 0.28 g L jbL
根据第一章所导出单支线调配器的公式,则单螺钉接入位置为:
2 b g g 1 b L L L L 1 1 0.28 0.419 d arctan arctan 2 2 0.153 g b g L L L 2
复习题
1、 何谓固有品质因数和有载品质因数?它们之间有何关系?
2、 一个矩形谐振腔,当振荡于TE101模式时输出频率为f1,当振 荡于TE102模式时输出频率为f2 ,求此矩形腔的尺寸。 3、 定向耦合器有何功能?它有哪些主要技术指标?每个技术指 标的物理意义是什么? 4、 匹配双T有哪些重要的特性。E-T、H-T和双T接头的S矩阵各 为什么?
《微电子器件》大学题集
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《微电子器件》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.微电子技术的核心是基于哪种材料的半导体器件?()A. 硅(Si)B. 锗(Ge)C. 砷化镓(GaAs)D. 氮化硅(Si₃N₃)2.在CMOS集成电路中,NMOS和PMOS晶体管的主要作用是?()A. 分别实现逻辑“1”和逻辑“0”的输出B. 作为开关控制电流的通断C. 用于构成存储单元D. 提供稳定的电压基准3.下列哪项不是PN结二极管的主要特性?()A. 单向导电性B. 击穿电压高C. 温度稳定性好D. 具有放大功能4.在MOSFET中,栅极电压对沟道电流的控制是通过什么机制实现的?()A. 改变沟道宽度B. 改变耗尽层宽度C. 改变载流子浓度D. 改变源漏间电阻5.双极型晶体管(BJT)在放大区工作时,集电极电流与基极电流的比值称为?()A. 放大倍数B. 电流增益C. 电压增益D. 功耗比6.下列哪种材料常用于制作微电子器件中的绝缘层?()A. 二氧化硅(SiO₃)B. 氧化铝(Al₃O₃)C. 氮化硼(BN)D. 碳化硅(SiC)7.在集成电路制造过程中,光刻技术的关键步骤是?()A. 涂胶B. 曝光C. 显影D. 以上都是8.下列哪项技术用于提高集成电路的集成度?()A. 减小特征尺寸B. 增加芯片面积C. 使用更厚的衬底D. 降低工作温度9.微电子器件中的金属-氧化物-半导体 (MOS)结构,其氧化物层的主要作用是?()A. 提供导电通道B. 隔绝栅极与沟道C. 存储电荷D. 增强电场效应10.在CMOS逻辑电路中,静态功耗主要由什么因素决定?()A. 漏电流B. 开关频率C. 逻辑门数量D. 电源电压与漏电流的共同作用二、填空题(每题2分,共20分)1.微电子器件的基本单元是_______,它通过控制_______来实现对电流的调控。
2.在PN结正向偏置时,_______区的多数载流子向_______区扩散,形成正向电流。
3.MOSFET的阈值电压是指使沟道开始形成_______的最小栅极电压。
北理工数字电子技术基础总复习
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第6章 时序逻辑电路
重点掌握:
1. 小规模同步时序电路的分析与设计, 异步时序电路的分析。 2. 中规模时序电路的应用。 (会读功能表、会分析、会设计) • 熟练掌握 74160、74161、74LS290的应用, 会使用集成计数器功能表。 • 熟练掌握串行计数、并行计数、整体清零、 整体置数四种方式。 • 掌握74LS194的功能及应用。
1.逻辑函数的四种表示方法(真值表、逻辑函数式、 逻辑图及卡诺图)。 2.用公式法把逻辑函数化简为最简与-或表达式。 3.用卡诺图法化简逻辑函数(特别注意带约束条件
的逻辑函数化简)。
第1章数字电路概述
3
第3章 集成逻辑门电路
重点掌握:
1.各种门电路(与、或、非、与非、或非、与或 非、异或、同或)的逻辑功能。 2.TTL门的外部电气特性(传输特性、输入特性、 输入负载特性、输出特性)。 3.CMOS门的外部传输特性、输入负载特性。 4.OC(或OD)门、三态门、传输门、双向模拟 开关的工作特点。 各种逻辑门的内部电路结构不作要求。
2、存储容量的扩展(字扩展和位扩展);
3、用ROM实现组合逻辑函数(会画点阵图)。
第1章数字电路概述
9
第9章 A/D转换与D/A转换
重点掌握:
基本概念、定量计算。
第1章数字电路概述
10
第1章数字电路概述 4
第4章 组合逻辑电路
重点掌握:
1. 小规模组合逻辑电路的分析方法与设计方法。
2.若干常用中规模集成器件的功能及其使用方法。
(应特别注意用译码器、数据选择器、加法器设计 组合逻辑电路及编码器、数值比较器的端口扩展 )
第1章数字电路概述
5
第5章 触发器
微电子材料与器件复习题(终极版)(1)

微电⼦材料与器件复习题(终极版)(1)《微电⼦材料与器件》复习题1.设计制备NMOSFET的⼯艺,并画出流程图。
概括的说就是先场氧,后栅氧,再淀多晶SI,最后有源区注⼊(1)衬底P-SI;(2)初始氧化;光刻I;场区注硼,注硼是为了提⾼场区的表⾯浓度,以提⾼场开启;场区氧化;去掉有源区的SI3N4和SIO2;预栅氧,为离⼦注⼊作准备;调整阈电压注⼊(注硼),⽬的是改变有源区表⾯的掺杂浓度,获得要求的晶硅;光刻II,刻多晶硅,不去胶;离⼦注⼊,源漏区注砷,热退⽕;去胶,低温淀积SIO2;光刻III刻引线孔;蒸铝;光刻IV刻电极;形成N阱初始氧化淀积氮化硅层光刻1版,定义出N阱反应离⼦刻蚀氮化硅层N阱离⼦注⼊,注磷形成P阱去掉光刻胶在N阱区⽣长厚氧化层,其它区域被氮化硅层保护⽽不会被氧化去掉氮化硅层P阱离⼦注⼊,注硼推阱退⽕驱⼊去掉N阱区的氧化层形成场隔离区⽣长⼀层薄氧化层淀积⼀层氮化硅光刻场隔离区,⾮隔离区被光刻胶保护起来反应离⼦刻蚀氮化硅场区离⼦注⼊热⽣长厚的场氧化层去掉氮化硅层形成多晶硅栅⽣长栅氧化层淀积多晶硅光刻多晶硅栅刻蚀多晶硅栅形成硅化物淀积氧化层反应离⼦刻蚀氧化层,形成侧壁氧化层淀积难熔⾦属Ti或Co等低温退⽕,形成C-47相的TiSi2或CoSi去掉氧化层上的没有发⽣化学反应的Ti或Co⾼温退⽕,形成低阻稳定的TiSi2或CoSi2形成N管源漏区光刻,利⽤光刻胶将PMOS区保护起来离⼦注⼊磷或砷,形成N管源漏区形成P管源漏区光刻,利⽤光刻胶将NMOS区保护起来离⼦注⼊硼,形成P管源漏区形成接触孔化学⽓相淀积磷硅玻璃层退⽕和致密光刻接触孔版反应离⼦刻蚀磷硅玻璃,形成接触孔形成第⼀层⾦属淀积⾦属钨(W),形成钨塞淀积⾦属层,如Al-Si、Al-Si-Cu合⾦等光刻第⼀层⾦属版,定义出连线图形反应离⼦刻蚀⾦属层,形成互连图形形成穿通接触孔化学⽓相淀积PETEOS通过化学机械抛光进⾏平坦化光刻穿通接触孔版反应离⼦刻蚀绝缘层,形成穿通接触孔形成第⼆层⾦属淀积⾦属层,如Al-Si、Al-Si-Cu合⾦等光刻第⼆层⾦属版,定义出连线图形反应离⼦刻蚀,形成第⼆层⾦属互连图形合⾦形成钝化层在低温条件下(⼩于300℃)淀积氮化硅光刻钝化版刻蚀氮化硅,形成钝化图形测试、封装,完成集成电路的制造⼯艺2.集成电路⼯艺主要分为哪⼏⼤类,每⼀类中包括哪些主要⼯艺,并简述各⼯艺的主要作⽤。
微电子技术与器件制造基础知识单选题100道及答案解析

微电子技术与器件制造基础知识单选题100道及答案解析1. 微电子技术的核心是()A. 集成电路B. 晶体管C. 电子管D. 二极管答案:A解析:集成电路是微电子技术的核心。
2. 以下哪种材料常用于制造半导体器件()A. 铜B. 硅C. 铝D. 铁答案:B解析:硅是最常用的半导体材料。
3. 微电子器件制造中,光刻工艺的主要作用是()A. 沉积薄膜B. 图形转移C. 刻蚀D. 清洗答案:B解析:光刻工艺用于将设计好的图形转移到半导体材料上。
4. 集成电路制造中,扩散工艺的目的是()A. 形成PN 结B. 去除杂质C. 增加导电性D. 提高硬度答案:A解析:扩散工艺用于在半导体中形成PN 结。
5. 以下哪种设备常用于半导体制造中的薄膜沉积()A. 光刻机B. 刻蚀机C. 溅射仪D. 清洗机答案:C解析:溅射仪可用于薄膜沉积。
6. 微电子技术中,MOSFET 是指()A. 金属-氧化物-半导体场效应晶体管B. 双极型晶体管C. 晶闸管D. 二极管答案:A解析:MOSFET 即金属-氧化物-半导体场效应晶体管。
7. 在半导体中,多数载流子是电子的称为()A. P 型半导体B. N 型半导体C. 本征半导体D. 化合物半导体答案:B解析:N 型半导体中多数载流子是电子。
8. 微电子器件的封装技术主要作用不包括()A. 保护芯片B. 提高性能C. 便于连接D. 增加重量答案:D解析:封装技术不会增加重量,而是起到保护、便于连接等作用。
9. 以下哪种工艺可以提高半导体材料的纯度()A. 外延生长B. 离子注入C. 化学机械抛光D. 区熔提纯答案:D解析:区熔提纯可提高半导体材料的纯度。
10. 半导体制造中,氧化工艺形成的氧化层主要作用是()A. 导电B. 绝缘C. 散热D. 增加硬度答案:B解析:氧化层主要起绝缘作用。
11. 集成电路中的布线通常使用()A. 铝B. 铜C. 金D. 银答案:B解析:集成电路中的布线常用铜。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。