微电子学概论课程
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电子行业微电子学概论课件1. 引言微电子学是研究和制造微小尺寸电子元器件的学科。
微电子学的发展和应用已经深入到各个领域,包括通信、计算机、医疗、能源等等。
本课程将介绍微电子学的基本概念、原理及其在电子行业中的应用。
2. 微电子学的基本概念2.1 微电子学的定义微电子学是研究和制造微小尺寸电子器件的学科,它将电子器件的尺寸缩小到微米级甚至纳米级。
2.2 微电子学的发展历程•1947年,第一只晶体管的发明,标志着微电子学的诞生。
•1959年,第一只集成电路问世,开创了微电子学领域的新时代。
•1971年,Intel推出了世界上第一款商用微处理器,开启了个人计算机时代。
2.3 微电子学的基本原理微电子学的基本原理包括: - 半导体材料的电子结构和载流子的行为 - PN结和二极管特性 - MOSFET的原理及其工作模式 - CMOS电路的基本结构和工作原理3. 微电子学主要器件3.1 晶体管晶体管是一种最基本的微电子学元件,它能够控制电流流动。
晶体管有三种基本类型:NPN型、PNP型和MOS型。
3.2 集成电路集成电路是将多个晶体管、电容、电阻等元件集成在一块半导体芯片上的芯片。
集成电路的种类包括模拟集成电路、数字集成电路和混合集成电路等。
3.3 传感器传感器是一种能够将各种物理量转换成电信号的器件,用于测量和控制。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
4. 微电子学在电子行业中的应用4.1 通信领域微电子学在通信领域的应用非常广泛,如手机、无线通信、卫星通信等。
基于微电子学的芯片和传感器使得通信设备越来越小、智能化。
4.2 计算机领域微电子学的发展推动了计算机的快速发展。
微型计算机、个人计算机、服务器等计算机设备的核心是由微电子学器件构成的芯片。
4.3 医疗领域微电子学在医疗设备中的应用越来越重要。
例如,医疗传感器可以用于监测血压、心率等生理参数;医疗成像设备如X光机、核磁共振等也依赖于微电子学技术。
教案2007 ~ 2008学年第一学期院(系、部)机电工程学院教研室物理与电子科学系课程名称微电子概论专业、年级、班级05电科(1)(2)(3)班主讲教师熊志伟职称、职务助教使用教材微电子概论编号: 1课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第一章概论教学目的、要求:掌握: 1.集成电路的分类2.集成电路的制造特点熟悉:微电子学的基本概念了解:电子工业的发展历史、特点、未来发展方向教学容(包括基本容、重点*、难点#):§ 1-1 微电子技术的发展历程一、发展历程(了解)二、发展特点(熟悉)1.集成度不断提高;( Moore 定律)2.小特征尺寸和大圆片技术不断适应发展;(表 1-2 )3.半导体产品的高性能化和多样化;4.微电子技术发展的多功能化;三、 21 世纪发展趋势(了解)1.缩小器件的特征尺寸2.系统集成芯片( System On a Chip )3.微电子技术与其他学科相结合产生的新的技术增长点§ 1-2 集成电路的分类一、按功能分类1.数字集成电路;2.模拟集成电路;3.混合集成电路;二、按电路结构分类1.单片集成电路;2.混合集成电路;a.厚膜工艺b.薄膜工艺c.多芯片组装 IC三、按有源器件分类1.双极型集成电路2.MOS 集成电路3.BiMOS 集成电路四、按电路的规模分类SSI, MSI, LSI, VLSI ,ULSI, GSI§ 1-3 集成电路制造特点一、电路系统设计二、版图设计和优化三、集成电路的加工制造四、集成电路的封装五、集成电路的测试和分析教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本章提纲板书一、微电子概论课程简介二、电子工业的发展历程三、集成电路的分类要强调的内容四、集成电路的制造特点重要的公式五、本书学习要点作业:回顾《模拟电路》课程容,参照书本预习第二章容参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 . 大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教 07年9月3日编号: 2课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第二章集成器件物理基础§ 2-1 ~§ 2-3教学目的、要求:掌握: 1.半导体能带模型、工作原理;2.PN 结和晶体二极管工作特性和参数;了解: PN结应用和常用的半导体二极管;教学容(包括基本容、重点*、难点#):§ 2-1 半导体及其能带模型一、半导体结构常用半导体材料的结构特点和导电机制二、半导体的能带模型(#)三、费米分布函数§ 2-2 半导体的导电性一、本征半导体二、非本征半导体注意其中的区别和联系三、半导体的漂移电流四、半导体的扩散电流五、半导体基本方程§ 2-3 PN 结和晶体二极管一、平衡状态下的PN结二、 PN结及晶体二极管的特性1.单向导电性2.伏安特性3.电容特性4.反向击穿特性三、二极管的等效模型教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本章重点纲要板书一、半导体结构要强调的内容二、半导体的能带模型重要的公式三、本征半导体例题的求解过程四、半导体中的电流作业:结合《模拟电路》,复习本课容课本 P911、2、 3参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹.微电子技术概论.国防工业,2006教师:熊志伟职称:助教07年9月7日编号: 3课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第二章集成器件物理基础§ 2-4 ~§ 2-6教学目的、要求:掌握: 1.双极型晶体管的直流放大原理、输入输出特性、模型参数2.MOS 场效应管工作原理、直流伏安特性、模型参数了解: 1. 结型场效应管的工作特性2.双极型晶体管和 MOS场效应管的应用教学容(包括基本容、重点*、难点#):§2-4 双极型晶体管(三极管)一、结构特点二、工作原理三、工作特性1.电流参数2.输出特性3.频率特性4.开关特性四、影响晶体管直流特性的因素1.基区变宽效应2.大电流效应3.小电流特性五、异质结双极晶体管( HBT)§2-5 JFET 与 MESFET器件基础一、器件结构与电流控制原理二、 JFET 直流输出特性三、 JFET 直流转移特性四、 JFET 器件类型和电路符号五、 JFET 等效电路和模型参数§2-6 MOS 场效应晶体管一、 MOS场效应管结构二、工作原理(以NMOS增强型场效应管为例)三、 MOS晶体管直流特性及定量描述四、 MOS晶体管模型和参数五、硅栅MOS结构和自对准技术六、高电子迁移率晶体管教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本章重点纲要板书一、结构特点二、工作原理三、工作特性要强调的内容四、影响晶体管直流特性的重要的公式因素例题的讲解过程五、异质结双极晶体管(HBT )作业:课后复习,参照参考书预习下一节课容参考书目:1、兴黄如晓彦.微电子学概论.大学,20052、常青华敏肖山竹.微电子技术概论.国防工业,2006教师:熊志伟职称:助教07年9月14日编号: 4课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第三章集成电路制造工艺§3-1 、§3-2教学目的、要求:掌握: 1.硅平面工艺的基本流程,基本工艺2.氧化工艺流程熟悉:流程中的常用名词,基本概念了解:目前新的工艺发展方向教学容(包括基本容、重点*、难点#):§3-1硅平面工艺基本流程一、平面工艺的基本概念二、 PN结隔离双极IC 工艺基本流程三、平面工艺中的基本工艺(* )§3-2氧化工艺一、 SiO2薄膜在集成电路中的作用二、 SiO2生长方法( * )1.热氧化原理2.常用方法(氧气氧化,化学气相淀积,等离子淀积)三、氮化硅薄膜的制备四、膜质量要求和检验方法1.表面检查2.厚度检查(干涉法)3.氧化层针孔密度检查4.可动电荷密度,界面态密度检查五、新的挑战教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:回顾旧知识、授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书要强调的内容一、平面工艺的基本概念重要的公式二、平面工艺基本流程作图说明三、氧化工艺例题的求解过程作业:课后复习,参照参考书预习下一节课容参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 . 大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年9月 17日编号: 5课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第三章集成电路制造工艺§3-3 、§3-4教学目的、要求:掌握: 1.扩散原理及常用的方法2.离子注入技术原理及常用的方法,最新的发展方向熟悉: 1.两种方法的优缺点,应用围教学容(包括基本容、重点*、难点#):§3-3 掺杂方法之一——扩散工艺一、扩散原理扩散流、扩散系数、杂质分布、结深二、常用扩散方法简介(*)1.液态源扩散2.片状源扩散3.固—固扩散4.双温区的分布扩散5、快速气相掺合6、气体浸没激光掺杂三、扩散层质量检测四、扩散工艺与集成电路设计的关系§4-2掺杂方法之二——离子注入技术一、离子注入技术的特点1.概念2.特点( * )二、离子注入设备1.离子源2.磁分析器3.加速管4.聚焦5.偏速器6.扫描仪7.靶室8.辅助设备三、离子注入杂质分布§3-5 光刻工艺一、光刻工艺的特征尺度二、光刻工艺过程三、超微细图形曝光技术教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、扩散原理要强调的内容二、扩散工艺常用方法重要的公式三、扩散层质量检测例题的求解过程四、离子注入技术作业:课后复习,参照参考书预习下一节课容参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 . 大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年9月21日编号: 6课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第三章集成电路制造工艺§3-6~ §3-9教学目的、要求:掌握: 1.制版工艺,外延工艺,金属化工艺,引线封装工艺的工艺流程熟悉: 1.制版工艺的质量要求2.外延工艺新技术3.金属材料的选用教学容(包括基本容、重点*、难点#):§3-6 制版工艺一、集成电路生产对光刻版的质量要求二、制版工艺过程三、光刻掩版的检查§3-7 外延工艺一、外延生长原理二、外延层质量要求三、外延新技术§3-8 金属化工艺一、金属材料的选用二、金属层淀积工艺三、金属化互连系统结构四、合金化§3-9 引线封装一、键合二、封装教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、制版工艺二、外延工艺要强调的内容三、金属化工艺重要的公式四、引线封装例题的求解过程作业:课后复习,参照参考书预习下一节课容参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 . 大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年9月 28日编号: 7课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第三章集成电路制造工艺§3-10~ §3-12教学目的、要求:掌握: 1.常用的PN结隔离技术2.绝缘上硅工艺流程3.CMOS工艺流程了解:隔离技术的新发展, CMOS工艺的新发展教学容(包括基本容、重点*、难点#):§3-10 隔离技术一、双极 IC 中的基本隔离技术二、双极 IC 中的介质—— PN结混合隔离三、双极 IC 中的介质隔离四、 MOS IC的隔离§3-11 绝缘物上硅一、 SIO技术二、注氧隔离技术( SIMOX)三、硅片粘合技术§3-12 CMOS基础电路工艺流程一、 CMOS工艺二、典型 N CMOS工艺流程教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、隔离技术要强调的内容二、绝缘上硅重要的公式三、 CMOS 工艺流程例题的求解过程作业:课后复习,参照参考书预习下一节课容参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 . 大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年10月 5日编号: 8课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第四章集成电路设计§4-1~§4-2教学目的、要求:掌握: 1.集成电路的无源元件的参数2.双极晶体管的参数3.纵向设计材料、基区宽度、掺杂浓度的选择4.横向设计的版图设计规则了解: 1.常用的设计实例教学容(包括基本容、重点*、难点#):§4-1集成电路的无源元件与互连线一、电容器二、电阻器三、集成电路中的电阻模型四、集成电路互连线§4-2双极型集成器件和电路设计一、双极晶体管的寄生参数(* )二、纵向结构设计(* )三、横向结构设计(* )四、按比例缩小原则五、双极 PNP晶体管及设计六、双极集成电路板图设计七、板图设计实例教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、无源器件的设计和互连二、双极集成器件的电路设计要强调的内容1. 寄生参数重要的公式2. 纵向设计实例3.横向设计作业:课本 P173 1、 2参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年10月 12日编号: 9课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第四章集成电路设计§4-3 ~§4-4教学目的、要求:掌握: 1.硅栅CMOS器件的设计方法和原则2.双极和 MOS集成电路的优缺点教学容(包括基本容、重点*、难点#):§4-3 MOS集成器件和电路设计一、硅栅 CMOS器件二、寄生电阻三、寄生电容四、版图设计实例§4-4 双极和 MOS集成电路比较一、制造工艺二、互连三、集成度四、性能比较教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、 MOS 集成器件和电路要强调的内容设计重要的公式二、双极和 MOS 电路比较实例作业:课本 P173 3、 4参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教 07年 10月15日I 2L编号: 10课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第五章微电子系统设计§5-1教学目的、要求:掌握: TTL 电路, ECL电路, I 2L 电路教学容(包括基本容、重点*、难点#):§5-1双极数字电路单元电路设计一、 TTL 电路1.结构与设计特点2.原理和性能分析3.实例分析二、 ECL电路1.结构与设计特点2.原理和性能分析3.实例分析三、I 2L 电路1.结构与设计特点2.原理和性能分析3.实例分析教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书要强调的内容一、 TTL 电路作图说明二、 ECL 电路重要的公式三、 I2L电路作业:课本 P1204-参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年10月 19日编号: 11课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第五章微电子系统设计§5-2教学目的、要求:掌握: 1. NMOS 电路与 CMOS电路的特点,性能和设计原理教学容(包括基本容、重点*、难点#):§5-2MOS数字电路单元电路设计一、 NMOS电路1.结构与设计特点2.原理和性能分析3.实例分析二、 CMOS逻辑电路1.CMOS反相器2.CMOS传输门3.CMOS与非门、或非门4.复合门,异或门5.锁存器,触发器三、CMOS版图设计1.设计规则2.基本单元版图3.层次化版图设计方法教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要一、 NMOS 电路二、 CMOS 逻辑电路三、 CMOS 版图设计作业:课本P205-2062、 3、 4参考书目:板书要强调的内容作图说明重要的公式实例1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年10月 26日编号: 12课时安排: 2 学时教学课型:理论课√复习课√习题课□其它□授课章节(或主题):第五章微电子系统设计§5-3 ,§5-4教学目的、要求:掌握: 1.静态RAM,动态RAM,PROM,EPROM2.专用集成电路设计的常用方法教学容(包括基本容、重点*、难点#):§5-3半导体存储器电路一、随机存储器1.静态 RAM2.动态 RAM二、掩模编程ROM1.PROM2.可擦除 ROM三、半导体存储器的比较§5-4专用集成电路(ASIC)设计方法一、专用集成电路设计目的和分类二、版图符号布图方法三、门阵列设计方法1.母片设计2.设计方法四、可编程逻辑器件设计方法五、标准单元设计方法六、 PLD和 LCA1.PAL 和 GAL2.LCA (FPGA)教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、复习板书设计:本节纲要板书要强调的内容一、随机存储器作图说明二、掩模编程ROM重要的公式三、半导体存储器的比较期中复习纲要作业:课本 P5、6、7205- 206参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年10月 29日编号: 13课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§5- 4~§ 6- 1教学目的、要求:掌握: 1.专用集成电路设计的常用方法2. CAD, DA3. ICCAD系统和常用工具教学容(包括基本容、重点*、难点#):§5-4专用集成电路(ASIC)设计方法一、专用集成电路设计目的和分类二、版图符号布图方法三、门阵列设计方法1.母片设计2.设计方法四、可编程逻辑器件设计方法五、标准单元设计方法六、 PLD和 LCA1.PAL 和 GAL2.LCA (FPGA)§6-1 计算机辅助设计的基本概念一、计算机辅助设计( CAD)和设计自动化( DA)二、CAD技术的优点三、集成电路正向 CAD过程1.电路设计2.版图设计3.测试码生成4.器件模型参数的确定5.工艺加工四、 ICCAD系统五、集成电路的逆向设计教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、专用集成电路设计要强调的内容目的和分类作图说明二、版图符号布图方法重要的公式三、门阵列设计方法1.母片设计作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月 2日编号: 14课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§6-2~ § 6-3教学目的、要求:掌握: 1. OrCAD软件特点和常用方法2. PSpice 软件特点和常用方法教学容(包括基本容、重点*、难点#):§ 6-2电路和系统设计描述一、电路和系统设计的描述二、 OrCAD/Capture CIS软件三、电路图绘制模块Page Editor四、电路设计的后处理五、元器件符号库和建库模块(Page Editor)六、元器件符号标准§6-3 电路模拟一、电路模拟程序的作用和基本结构二、 PSpice 软件的基本电路特性分析功能三、 PSpice 软件的参数扫描分析功能四、 PSpice 软件的统计模拟功能五、 PSpice 软件的逻辑模拟和数模混合模拟功能六、电路优化设计七、模拟结构的分析处理—— Probe 模块教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、电路和系统设计的要强调的内容描述作图说明二、 OrCAD/Capture CIS重要的公式软件三、电路图绘制模块作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月 9日编号: 15课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§6-2~ § 6-3教学目的、要求:掌握: 1. OrCAD软件特点和常用方法2. PSpice 软件特点和常用方法教学容(包括基本容、重点*、难点#):§ 6-2电路和系统设计描述一、电路和系统设计的描述二、 OrCAD/Capture CIS软件三、电路图绘制模块Page Editor四、电路设计的后处理五、元器件符号库和建库模块(Page Editor)六、元器件符号标准§ 6-3电路模拟一、电路模拟程序的作用和基本结构二、 PSpice 软件的基本电路特性分析功能三、 PSpice 软件的参数扫描分析功能四、 PSpice 软件的统计模拟功能五、 PSpice 软件的逻辑模拟和数模混合模拟功能六、电路优化设计七、模拟结构的分析处理——Probe 模块教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、电路和系统设计的要强调的内容描述作图说明二、 OrCAD/Capture CIS重要的公式软件三、电路图绘制模块作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月 13日编号: 16课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§6-3~ § 6-4教学目的、要求:掌握: 1. PSpice软件特点和常用方法2.计算机辅助版图设计过程、 L-EDIT 常用方法教学容(包括基本容、重点*、难点#):§6-3 电路模拟一、电路模拟程序的作用和基本结构二、 PSpice 软件的基本电路特性分析功能三、 PSpice 软件的参数扫描分析功能四、 PSpice 软件的统计模拟功能五、 PSpice 软件的逻辑模拟和数模混合模拟功能六、电路优化设计七、模拟结构的分析处理—— Probe 模块§6-4 计算机辅助版图设计一、版图图形生成二、版图验证与分析三、版图数据文件生成四、微机用版图设计软件——L-EDIT五、版图数据中间格式CIF教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、布置作业板书设计:本节纲要板书一、电路模拟程序的作用和基本结构要强调的内容二、 PSpice 软件的基本作图说明电路特性分析功能重要的公式三、 PSpice 软件的参数扫描分析功能作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月16日编号: 17课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§6-4~ § 6-5教学目的、要求:掌握: 1.计算机辅助版图设计过程、L-EDIT常用方法2.工艺模拟流程3.器件模拟流程教学容(包括基本容、重点*、难点#):§6-4 计算机辅助版图设计一、版图图形生成二、版图验证与分析三、版图数据文件生成四、微机用版图设计软件——L-EDIT五、版图数据中间格式CIF§6-5 工艺模拟和器件模拟一、工艺模拟1.作用2.容1)氧化模型2)扩散模型3)离子注入模型4)光刻模型5)外延模型6)多晶硅模型二、器件模拟1.作用2.类型3.主要的器件模拟程序教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、版图图形生成二、版图验证与分析要强调的内容三、版图数据文件生成重要的公式四、微机用版图设计软示例说明件—— L-EDIT作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月 23日编号: 18课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§6-5~ § 6-6教学目的、要求:掌握: 1.工艺模拟流程2.器件模拟流程3.系统综合和逻辑综合了解:硬件描述语言 HDL教学容(包括基本容、重点*、难点#):§6-5 工艺模拟和器件模拟一、工艺模拟1.作用2.容7)氧化模型8)扩散模型9)离子注入模型10)光刻模型11)外延模型12)多晶硅模型二、器件模拟1.作用2.类型3.主要的器件模拟程序§ 6-6 数字集成电路和系统的CAD一、硬件描述语言HDL二、系统级综合三、逻辑综合四、硅编译器教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、问题讨论、布置作业板书设计:本节纲要板书一、工艺模拟要强调的内容1. 作用重要的公式2.内容1)氧化模型2)扩散模型3)离子注入模型4)光刻模型5)外延模型作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月 27日编号: 19课时安排: 2 学时教学课型:理论课√实验课□习题课□其它□授课章节(或主题):第六章集成电路计算机辅助设计§6-6~ § 6-7教学目的、要求:掌握: 1. CAD 在电子设计中的基础应用了解: 1.数字集成和模拟集成的特点2.最新的发展方向教学容(包括基本容、重点*、难点#):§ 6-6 数字集成电路和系统的CAD一、硬件描述语言HDL二、系统级综合三、逻辑综合四、硅编译器§ 6-7模拟集成电路的CAD一、模拟集成电路特点二、系统特点三、研究方向1.变革模拟电路设计方法2.设计实用的模拟电路单元并建立相应的数据库3.开发适用的 CAD软件教学方式:讲授教学媒介:教科书、板书教学过程设计:授新课、布置作业板书设计:本节纲要板书一、硬件描述语言HDL二、系统级综合要强调的内容三、逻辑综合重要的公式四、硅编译器示例说明作业:参考书目:1、兴黄如晓彦 . 微电子学概论 .大学, 20052、常青华敏肖山竹 . 微电子技术概论 . 国防工业, 2006教师:熊志伟职称:助教07 年11月 30日。
《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。