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。

集成电路考前必备复习考点集成电路设计考点填空题1.NM L和NM H的概念，热电势，D触发器，D锁存器，施密特触发器。

低电平噪声容限：VIL-VOL高电平噪声容限：VOH-VIH这一容限值应该大于零热电势：两种不同的金属相互接触时，其接触端与非接触端的温度若不相等，则在两种金属之间产生电位差称为热电势。

2.MOS晶体管动态响应与什么有关？（本征电容P77）MOS晶体管的动态响应值取决于它充放电这个期间的本征寄生电容和由互连线及负载引起的额外电容所需要的时间。

本征电容的来源：基本的MOS结构、沟道电荷以及漏和源反向偏置PN结的耗尽区。

3.设计技术（其他考点与这种知识点类似）P147怎样减小一个门的传播延时：减小CL：负载电容主要由以下三个主要部分组成：门本身的内部扩散电容、互连线电容和扇出电容。

增加晶体管的宽长比提高VDD4.有比逻辑和无比逻辑。

有比逻辑：有比逻辑试图减少实现有一个给定逻辑功能所需要的晶体管数目，但它经常以降低稳定性和付出额外功耗为代价。

这样的门不是采用有源的下拉和上拉网络的组合，而是由一个实现逻辑功能的NMOS 下拉网络和一个简单的负载器件组成。

无比逻辑：逻辑电平与器件的相对尺寸无关的门叫做无比逻辑。

有比逻辑：逻辑电平是由组成逻辑的晶体管的相对尺寸决定的。

5.时序电路的特点：记忆功能的原理：（a）基本反馈；（b）电容存储电荷。

6.信号完整性。

（电荷分享，泄露）信号完整性问题：电荷泄露电荷分享电容耦合时钟馈通7.存储器与存储的分类按存储方式分随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。

顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。

按存储器的读写功能分只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。

随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。

按信息的可保存性分非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。

1. 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、MOS管等有源器件和阻、电容、电感等无源器件，按一定电路互连，“集成”在一块半导体晶片（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.集成电路的规模大小是以它所包含的晶体管数目或等效的逻辑门数目来衡量。

等效逻辑门通常是指两输入与非门，对于CMOS集成电路来说，一个两输入与非门由四个晶体管组成，因此一个CMOS电路的晶体管数除以四，就可以得到该电路的等效逻辑门的数目，以此确定一个集成电路的集成度。

3.摩尔定律”其主要内容如下：集成电路的集成度每18个月翻一番/每三年翻两番。

摩尔分析了集成电路迅速发展的原因，他指出集成度的提高主要是三方面的贡献:（1）特征尺寸不断缩小，大约每3年缩小 1.41倍；（2）芯片面积不断增大，大约每3年增大 1.5倍；（3）器件和电路结构的改进。

4.反标注是指将版图参数提取得到的分布电阻和分布电容迭加到相对应节点的参数上去，实际上是修改了对应节点的参数值。

5.CMOS反相器的直流噪声容限:为了反映逻辑电路的抗干扰能力，引入了直流噪声容限作为电路性能参数。

直流噪声容限反映了电流能承受的实际输入电平与理想逻辑电平的偏离范围。

6. 根据实际工作确定所允许的最低输出高电平，它所对应的输入电平定义为关门电平；给定允许的最高输出低电平，它所对应的输入电平为开门电平7. 单位增益点.在增益为0和增益很大的输入电平的区域之间必然存在单位增益点，即dVout/dVin=1的点8. “闩锁”现象在正常工作状态下，PNPN四层结构之间的电压不会超过Vtg，因此它处于截止状态。

但在一定的外界因素触发下，例如由电源或输出端引入一个大的脉冲干扰，或受r射线的瞬态辐照，使PNPN四层结构之间的电压瞬间超过Vtg，这时，该寄生结构中就会出现很大的导通电流。

只要外部信号源或者Vdd和Vss能够提供大于维持电流Ih的输出，即使外界干扰信号已经消失，在PNPN四层结构之间的导通电流仍然会维持，这就是所谓的“闩锁”现象9. 延迟时间：T pdo ——晶体管本征延迟时间；UL ——最大逻辑摆幅，即最大电源电压；Cg ——扇出栅电容(负载电容)；Cw ——内连线电容；Ip ——晶体管峰值电流。

1.集成电路重点知识复习点1.芯片制作过程中主要的工艺有哪些？主要的三项工艺：薄膜制备工艺、光刻/图形转移工艺、掺杂工艺薄膜制备工艺：在晶圆表面生长或淀积数层材质不同，厚度不同的膜层，如器件工作区的外延层，绝缘介质层，金属层等。

该工艺通过常用方法有：外延生长，氧化，淀积。

图形转移工艺：包括掩膜版的制作，涂光刻胶，曝光（光刻），显影，烘干，刻蚀。

电路结构以图形的形式制作在光刻掩膜版上。

然后通过图形转换工艺转移精确转移到硅晶片上。

掺杂工艺：包括扩散工艺和离子注入工艺。

各种杂质按照设计要求掺杂到晶圆上，形成晶体管的源漏端以及欧姆接触等。

2.PN结形成的过程是什么？在纯净的本增半导体中少量掺杂施主杂质，如磷，取代硅原子，就形成了N型半导体。

参与导电的主要是带负电的电子，电子为多数载流子，又称多子。

空穴为少数载流子，又称少子。

在纯净的本增半导体中少量掺杂受主杂质，如硼，取代硅原子，就形成了P型半导体。

因为参与导电的主要是带正电的空穴，空穴为多子。

当P型半导体和N型半导体放在一起之后，多子和少子从浓度高的区域向浓度低的区域扩散，P区留下的不能移动的负离子和N区留下的不能移动的正离子在半导体交界面形成了一个很薄的空间电荷区，又称耗尽层。

这就是PN结。

ＰＮ结有内电场，由N区指向P区，内电场阻止多子的扩散运动，促使少子的漂移运动。

最终PN结达到动态平衡。

ＰＮ结具有单向导电性，当外加正向电压（Ｐ区接正电压）时，ＰＮ结处于导通状态，结电阻很小。

当外加负向电压（Ｎ区接正电压）时，ＰＮ结处于截止状态，结电阻很大。

当反向电压加到一定程度，PN结会击穿二损坏。

3.典型的N阱CMOS的剖面图是什么？4.MOS器件的工作区域有哪些？每个区域中的载流子是如何运作的？以NMOS为例：截止区：Vgate加较小的正电压，外加电场使得正电荷积聚在栅极，同时，空穴被排斥到更为底层的主体的衬底区；当空穴被排斥，在栅极下端的主体的P区表面，只留下带负电的不可移动的离子,耗尽区在栅极下方形成；Vgate进一步加大，更多衬底的少子被吸引到表面，当Vgs=VT时，表面将产生足够的电子，使得主体表面形成一层很薄的N型区，此N型区域中，电子的浓度大于空穴的浓度。

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。

9.10. 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。

《集成电路原理与设计》重点内容总结引言集成电路（Integrated Circuit, IC）作为现代电子工程的核心，其设计和制造技术的发展极大地推动了信息技术的进步。

《集成电路原理与设计》课程涵盖了IC设计的基础理论、工艺技术、设计流程和应用实例，对于电子工程领域的学生和专业人士具有重要意义。

第一部分：集成电路基础1.1 集成电路概述集成电路是将大量电子元件（如晶体管、电阻、电容等）集成在一块半导体材料（通常是硅）上的微型电子器件。

IC的出现极大地减小了电子设备的体积，提高了性能，降低了成本。

1.2 半导体物理基础半导体物理是IC设计的基础。

重点内容包括：半导体材料的特性，如硅和锗的电子结构。

PN结的形成和特性。

载流子（电子和空穴）的行为。

半导体中的扩散和漂移现象。

1.3 晶体管原理晶体管是IC中最基本的放大和开关元件。

重点内容包括：双极型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理。

晶体管的电流-电压特性。

晶体管的开关时间和速度。

第二部分：集成电路设计2.1 设计流程IC设计包括前端设计和后端设计两个主要阶段。

重点内容包括：系统规格定义和功能模块划分。

逻辑设计和电路设计。

物理设计，包括布局、布线和验证。

2.2 设计工具和方法IC设计涉及多种计算机辅助设计（CAD）工具和方法。

重点内容包括：硬件描述语言（如VHDL和Verilog）的使用。

逻辑综合和优化技术。

时序分析和仿真。

2.3 工艺技术IC的制造工艺对设计有重要影响。

重点内容包括：CMOS工艺流程。

工艺参数对IC性能的影响。

新型工艺技术，如FinFET和SOI。

第三部分：集成电路应用3.1 数字集成电路数字IC是实现数字逻辑功能的核心。

重点内容包括：门电路和触发器的设计。

算术逻辑单元（ALU）和微处理器的设计。

存储器的设计，如SRAM、DRAM和Flash。

3.2 模拟集成电路模拟IC用于处理模拟信号。

重点内容包括：放大器、滤波器和振荡器的设计。

填空1、 集成电路的加工过程主要是三种基本操作： 形成某种材料的薄膜；在薄膜材料上形成所需要的图形；通过掺杂改变材料的电阻率或杂质类型。

2、 晶体管有源区、沟道区、漏区统称为 有源区，有源区以外的统称 场区。

3、 当MOS 晶体管加有衬底偏压时，其阈值电压将发生变化，衬底偏压对阈值电压的影响叫 衬偏效应（或体效应）。

P914、 MOS 存储器分为随机存储器（RAM ）只读存储器（ROM ）。

MOS 管的RAM 存储器分为动态随机存储器（DRAM ），静态随机存储器（SRAM ）。

5、 MOS 晶体管分为 n 沟道MOS 晶体管、 p 沟道MOS 晶体管 两类。

6、 富NMOS 电路与 富NMOS 电路 不能直接级联，但可采取 富NMOS 与富PMOS 交替级联的方式（多米诺电路）。

7、 CMOS 集成电路是利用 NMOS 和PMOS 互补性 改善电路性能的集成电路。

在 P 型衬底 上用n 阱工艺制作CMOS 集成电路。

8、 等比例缩小理论包含 恒定电场等比例缩小理论（CE ）、恒定电压等比例缩小理论（CV ）、准恒定电场等比例缩小理论（QCE ）。

名词解释1、 短沟道效应：MOS 晶体管沟道越短，源漏区PN 结耗尽层电荷在总的沟道耗尽层电荷中占的比例越大，使实际由栅压控制的耗尽层电荷减少，造成阈值电压随沟道长度减小而下降。

2、 多米诺CMOS 电路：为避免预充---求值动态电路在预充期间的不真实输出影响下一级电路的逻辑操作，富NMOS 与富NMOS 电路不能直接级联，而是采用富NMOS 与富PMOS 交替级联的方式，或用静态反相器器隔离。

3、 MOS 晶体管阈值电压：沟道区源端半导体表面达到强反型所需要的栅压，假定源和衬底共同接地（对NMOS ）。

4、 亚阈值电流：在理想的电流---电压特性中，当GS T V V 时，D I =0，而实际情况是当GS T V <V 时，MOS 晶体管表面处于弱反型状态，此时D I 很小但不为零，此电流称为亚阈值电流。

集成电路复习重点摩尔定律：集成度大约是每18个月翻一番的增长规律。

CE定律要求所有几何尺寸，包括横向和纵向尺寸，都缩小K倍；衬底掺杂浓度增大K倍；电源电压下降K倍。

CV定律要求所有几何尺寸都缩小K倍，衬底浓度增大K2倍；电源电压保持不变；以便使内部的耗尽层宽度和外部尺寸一起缩小。

QCE定律要求器件尺寸K倍缩小，衬底浓度增大αK倍，电源电压α/K倍（1﹤α﹤K）减小，使耗尽层宽度和器件尺寸一样缩小，同时维持器件内部电场分布不变，但是电场强度增大倍。

集成电路加工的三种操作：1、形成薄膜2、形成图形3、掺杂光刻步骤：1、气相成底膜2、旋转涂胶3、软烘4、对准和曝光5、曝光后烘焙6、显影7、坚膜烘焙8、显影检查N阱：在P型衬底上扩散N型区P阱：在N型衬底上扩散P型区闩锁效应：由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成的N-P-N-P结构，当其中一个三极管正偏时，就会构成正反馈形成闩锁。

防止闩锁效应的措施：1、减小阱区与衬底的寄生电阻2、降低寄生双极晶体管的增益3、使衬底反向偏压4、加保护环5、用外延衬底6、采用SOI工艺版图设计规则：1、微米规则：直接以微米为单位给出各种图形尺寸的要求优点：灵活性大，更能针对实际工艺水平缺点：通用性差2、λ规则：以λ为单位给出各种图形尺寸的相对值，λ是工艺中能实现的最小尺寸，一般用套刻间距作为λ值，可取栅长的一半优点：通用性强，适合CMOS按比例缩小的发展规律缺点：对深亚微米CMOS工艺不能简单套用λ规则SOI材料的三种技术：1、注氧隔离技术2、键合减薄技术3、智能剥离技术SOICMOS的优越性：1、每个器件都被氧化层包围，完全与周围的器件隔离，从根本上消除了闩锁效应2、减小了pn结电容和互连线的寄生电容3、不用做阱，简化工艺，极小面积4、极大的减小了源、漏区pn结面积，从而减小了pn结泄漏电流5、有很好的抗辐照功能6、实现三维立体集成阈值电压：沟道区源端半导体表面达到强反型所需的栅压，它是MOS 晶体管导通和截止的分界点。

《集成电路分析与设计》总复习第一章节1、什么是电路？将各种类型的电子元器件按照一定的规则连接起来,从而完成一定的功能。

2、什么是集成电路？所谓集成电路，就是通过在半导体单晶结构材料上制作各种元器件（通常称之为“集成电路的器件结构”），并且按照电路规则，将其连接从而形成的一个具备一定功能、指标的电路结构。

这里所有的器件，都是通过相应的结构形式，制作在半导体单晶材料上面的。

3、按照导电载流子类型分类，通常集成电路分为哪几种类型？按照载流子类型分类，集成电路通常分为：•、“双极型集成电路”（BJT）即：参与导电的载流子既有空穴又有电子；②、“单极型集成电路”（MOS）即：参与导电的载流子只有空穴或电子；③、结合两种形式各自优点而产生出来的混合设计形式的集成电路（Bi-CMOS）。

这种分类方式通常也称为按器件结构类型分类。

4、集成电路分析与设计过程中常用到的EDA工具主要有哪几类？目前市面上最为主流的设计工具有：①、Candence EDA软件②、Synopsys EDA软件③、Mentor EDA软件第二章节3、双极型集成电路中的二极管，一般采用晶体管的不同连接方式构成；或者采用晶体管中单独PN结构成。

4、MOS集成电路的有源寄生•场区寄生MOSFET•寄生双极晶体管•寄生PNPN效应（闩锁（Latch up）效应）第三章节1、集成电路版图设计集成电路版图（Integrated Circuit Layout），是真实集成电路物理情况的平面几何形状描述。

•版图(Layout)是集成电路从设计走向制造的桥梁，它包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据。

•集成电路制造厂家根据这些数据来制造掩膜。

•掩膜上的图形决定着芯片上器件或连接物理层的尺寸。

因此版图上的几何图形尺寸与芯片上物理层的尺寸直接相关。

•由于器件的物理特性和工艺的限制等原因，版图的设计必须遵守特定的规则，这些规则是各集成电路制造厂家根据本身的工艺特点和技术水平而制定的。

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。

集成电路总结集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是现代电子技术的重要组成部分，它是将大量的电子元器件（如晶体管、电阻、电容等）集中在一块半导体材料上制成的微型芯片。

集成电路的发展极大地推动了电子技术的进步，广泛应用于计算机、通信、汽车、医疗等领域。

本文将对集成电路的原理、分类、发展历程以及未来趋势进行总结。

一、集成电路的原理集成电路的原理是基于半导体材料的特性，通过电子器件的布局和相互连接实现功能。

半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，其电子流动特性可以被控制。

通过控制半导体材料上的电子流动，可以实现逻辑运算、信号放大等功能。

二、集成电路的分类根据集成电路中电子器件的连接方式和布局等因素，集成电路可分为多种类型，常见的有模拟集成电路、数字集成电路和混合集成电路。

1. 模拟集成电路模拟集成电路是利用半导体器件（如晶体管、二极管等）来实现对连续信号的处理和控制。

它可以放大、滤波、调节和混合各种模拟信号。

2. 数字集成电路数字集成电路是利用半导体器件（如逻辑门、触发器等）来实现对离散信号的处理和控制。

它可以进行逻辑运算、存储数据和控制信号的流动。

3. 混合集成电路混合集成电路是模拟和数字集成电路的结合体，通过将模拟电路和数字电路相互组合，实现更复杂的功能，如模数转换、数模转换等。

三、集成电路的发展历程集成电路的发展经历了几个重要的阶段。

1. 小规模集成电路20世纪60年代，人们开始实现数十个电子器件的集成，将它们封装在一个芯片中。

这些小规模的集成电路主要应用于军事和航空领域。

2. 中规模集成电路20世纪70年代，随着技术的发展，集成度逐渐提高，人们能够在一个芯片上集成数百个电子器件。

中规模集成电路的应用范围逐渐扩大，开始进入家电、通信等领域。

3. 大规模集成电路20世纪80年代后期，随着制造工艺的进一步改进，集成电路的规模进一步扩大，数千个乃至数万个晶体管可以集成在一个芯片中。

集成电路计算机知识点总结一、集成电路概述集成电路是指将多种电子器件、电路和元器件集成在一个芯片上的电子器件。

它的存在完全改变了传统电子器件设计中的离散元器件法，将许多晶体管、电阻、电容和电感等元器件集成在同一块硅片或其他介质上，并在其上形成所需的功能电路。

集成电路的优点在于小体积、轻质量、高可靠性和功耗低等。

集成电路计算机是指使用集成电路技术制造的计算机。

它是以微处理器为核心，结合存储器、输入输出设备和系统控制逻辑等电路，构成一种高度集成的电子计算系统。

二、集成电路计算机结构1. CPUCPU（Central Processing Unit，中央处理器）是集成电路计算机的核心，负责执行程序和进行数据处理。

CPU包括运算器、控制器和寄存器等部分。

运算器负责执行算术运算和逻辑运算，控制器负责控制程序的执行流程，寄存器则用于暂存指令和数据。

2. 存储器存储器用于存储计算机程序和数据，主要包括随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和辅助存储器（硬盘、光盘等）。

RAM用于临时存储程序和数据，ROM用于存储不易改变的程序和数据，辅助存储器则用于长期存储大量数据。

3. 输入输出设备输入输出设备用于计算机与外部环境进行交互，主要包括键盘、鼠标、显示器、打印机、网络接口等。

输入输出设备通过接口与计算机连接，实现输入数据和输出结果的传输。

4. 系统总线系统总线用于连接CPU、存储器和输入输出设备，实现它们之间的数据传输和控制信号传递。

系统总线分为地址总线、数据总线和控制总线，分别用于传输地址信息、数据信息和控制信号。

5. 时钟时钟是计算机中的一个重要部件，用于产生计算机系统中各器件的同步时序信号，保证系统的稳定运行。

时钟信号的频率称为时钟频率，通常以赫兹（Hz）为单位。

三、集成电路计算机工作原理集成电路计算机的工作原理是通过CPU执行指令，控制存储器和输入输出设备进行数据传输和处理。

当计算机启动时，CPU从存储器中读取操作系统程序，并执行相应的初始化工作。

集成电路原理与设计要点内容总结第一章绪论摩尔定律： (P4)集成度大概是每18 个月翻一番或许集成度每三年 4 倍的增添规律就是世界上公认的摩尔定律。

集成度提升原由：一是特色尺寸不停减小，大概每三年减小 2 倍；二是芯片面积不停增大，大概每三年增大倍；三是器件和电路构造的精益求精。

等比率减小定律：( 种类优弊端)(P7-8)1.恒定电场等比率减小规律（简称CE定律）a. 器件的全部尺寸都等比率减小K 倍，电源电压也要减小K 倍，衬底混杂浓度增大K 倍，保证器件内部的电场不变。

b. 集成度提升K2倍，速度提升K 倍，功耗降低K2倍。

c. 改变电源电压标准，使用不方便。

阈值电压降低，增添了泄露功耗。

2.恒定电压等比率减小规律（简称CV定律）a. 保持电源电压和阈值电压不变，器件的全部几何尺寸都减小K 倍，衬底混杂浓度增添K2倍。

b. 集成度提升K2倍，速度提升K2倍。

c. 功耗增大 K 倍。

内部电场强度增大，载流子漂移速度饱和，限制器件驱动电流的增添。

3. 准恒定电场等比率减小规则(QCE)器件尺寸将减小 K 倍，衬底混杂浓度增添/K 倍。

是 CV和 CE的折中。

需要高性能取写出电路的网表：1R B Rc680420K2C2v i310uFC110uFR L1KK（ 1<<K）倍，而电源电压则只变成本来的靠近于 K，需要低功耗取靠近于1。

Vcc A BJT AMPVCC106Q1 230 MQ5RC12680RB2320KRL501K+C14310UC22510Uv O VI40AC1-.MODEL MQ NPN IS=1E-14+BF=80RB=50 VAF=100.OP.END此中 .MODEL为模型语句，用来定义BJT 晶体管 Q1的种类和参数。

器件名称Q（双极型晶体管）M（ MOS场效应管）J（结型场效应管）B（砷化镓场效应管）电路剖析种类.OP直流工作点剖析.DC直流扫描剖析.TF传输函数计算.SENS敏捷度剖析.AC沟通小信号剖析.NOISE噪声剖析常用器件的端口电极符号端口符号缩写C（集电极）， B（基极）， E（发射极）， S（衬底）D（漏极）， G（栅极）， S（源极）， B（衬底）D（漏极），G（栅极）， S（源极）D（漏极），G（栅极）， S（源极）.TRAN瞬态剖析.FOUR傅里叶剖析.MC蒙特卡罗剖析.STEP参数扫描剖析.WCASE最坏状况剖析.TEMP温度设置第二章集成电路制作工艺集成电路加工过程中的薄膜：(P15)热氧化膜、电介质层、外延层、多晶硅、金属薄膜。

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。