半导体集成电路课程教案

第29卷　第5期2007年10月电气电子教学学报J OURNAL OF EEEVol.29　No.5Oct.2007“半导体集成电路”课程建设与教学实践段吉海(桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004)收稿日期22;修回日期22作者简介段吉海(62),男,广西桂林人,博士生,副教授,主要从事通信技术和微电子技术的教学和科研工作。

摘　要:教学改革的核心是教学内容与课程体系的改革。

为了加强基础,拓宽专业面,必须对课程体系进行优化调整。

本文针对我校微电子学本科专业的课程体系,重点介绍“半导体集成电路”课程建设;首先介绍了“半导体集成电路”课程建设的指导思想,然后阐述了课程建设的内容和实施情况,最后对课程建设的效果进行了简要的分析和总结。

通过三届本专业学生的教学实践,收到了较好的效果。

关键词:教学改革;半导体集成电路;课程体系;课程建设中图分类号:G642.4;TN30 文献标识码:A 文章编号:100820686(2007)0520011203Cour se Constr uction and Teaching Pract ice f or “Semiconductor Integrated Cir cuit ”D UAN Ji 2ha i(School of I nf ormat ion &Comm uni cat i on ,Guil i n Uni vers it y of El ect ronic Technol ogy ,Gui li n 541004,Chi na )Abstract :The co re of teaching reform i s to reform t eachi ng conte nt s a nd course syste m .The co ur se syst em must be opt imize d i n order t o provi de basic knowledge ,e xpand ho rizon i n specific a rea.This pape r st ud 2ies t he course syst em on micro 2elect ronics i n our univer sit y ,t he co ur se const ruct ion for Semiconductor Int egrat ed Ci rc uit is st ressed to int roduce.The i nst ruction i dea on course const ruct io n for SemiconductorInt egrat ed Circui t i s firstl y int roduced ,and t hen t he cont ent s a nd t he pl an of t hat a re p ropo se d.Fi nally brief anal ysi s and sum ma ry on t he effect of t he course const ruct io n are made.B y t he practice to t he st udent s of t hree grades ,a bet ter eff ect of teachi ng is obt ai ned.K eyw or ds :teaching refor m ;semi conductor integrated circuit ;cour se syst em ;cour se const ruction 信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求大幅增加。

半导体集成电路课程教案西安理工大学教案(首页)学院(部):自动化学院系(所):电子工程系1课程代码 04110680 总学时:64 学时课程名称半导体集成电路学分 4 讲课:64 学时上机: 0 学时必修课( ? ) 校级任选课( ) 课程类别实验:0 学时院级任选课( ) 学位课( ? )授课专业电子科学与技术授课班级电子、微电任课教师高勇余宁梅杨媛乔世杰职称教授/副教授通过本课程的教学～要求学生全面掌握各种集成电路包括双极集成电路、MOS集成电路和Bi-CMOS电路的制造工艺～集成电路中元器件的结构、特性及各种寄生效应,学会分析双极IC、数字CMOS集成电路中的倒相器的电路特性～掌握一定的手算分析能力～熟悉版图,掌握静态逻辑、传输门教学目的逻辑及动态逻辑电路的工作原理及特点,了解触发器电路及存储器电路,和要求掌握模拟电路的基本子电路(如电流源～基准源等)的工作原理和特性～掌握基本运算放大器的性能分析和设计方法,掌握AD/DA电路的类型及工作原理～基本了解AD/DA变换器的设计方法。

为后继专业课的学习、将来在集成电路领域从事科研和技术工作奠定良好的理论基础。

教学的重点是帮助学生在电子技术的基础上建立半导体集成电路的概念。

重点讲述集成电路的寄生效应、典型的TTL单元电路以及MOS集成电路的基本逻辑单元和逻辑功能部件，尤其是CMOS集成电路(由于现在的教学重集成电路主流工艺为CMOS集成电路)。

难点在于掌握集成电路中的各种点、难点寄生效应，另外，集成电路的发展很快，很多最新发展状态在书本上找不到现成的东西，比如随着集成电路特征尺寸的减小带来的一些其他二级效应，以及各种不同的新型电路结构各自的特点和原理分析计算。

(1)朱正涌，半导体集成电路，清华大学出版社社(2)张延庆，半导体集成电路，上海科学技术出版社(3)Jan M.Rabaey, Anantha Chandrakasan, etc. Digital IntegratedCircuits数字集成电路设计透视(影印版.第二版)，清华大学出版社(译本:周润德译电子工业出版社)(4)蒋安平等译，数字集成电路分析与设计,深亚微米工艺，电子工业出版社教材和参(5)王志功等译，CMOS数字集成电路-分析与设计(第三版)，电子工业出考书版社(原书名:CMOS Digital Integrated Circuits:Analysis and Design, Third Edition，作者:Sung-Mo Kang, Yusuf Leblebici[美]，McGraw-Hill出版社)(6)陈贵灿等译, 模拟CMOS集成电路设计, 西安交通大学出版社(原书2 名:Design of Analog CMOS Integrated Circuits，作者:毕查德.拉扎维[美]，McGraw-Hill出版社)西安理工大学教案(章节备课)学时:2学时章节第0章绪论通过本章内容学习～帮助学生建立半导体集成电路的概念～使学生了解并教学目的掌握集成电路的发展历史、现状和未来。

《半导体集成电路》课程教学教案课程总体介绍：教材：选用清华大学出版社出版的朱正涌编写的高等学校电子信息类规划教材《半导体集成电路》一书。

根据同学的基础情况参考了上海科技出版社张延庆，张开华编写《半导体集成电路》。

1．该教材参考教学学时为120学时。

2．本教案按教学学时数：64学时编制。

3．教学内容学时分配：第一篇半导体集成电路制造工艺与寄生效应11学时第0章绪论2学时第一章半导体集成电路基本制造工艺5学时第二章集成电路的寄生效应4学时第二篇双极型逻辑集成电路21学时第三章TTL集成电路11学时第四章TTL中大规模集成电路设计与版图设计8学时第五章ECL电路与IIL电路2学时第三篇MOS 逻辑集成电路24学时第六章MOS反相器与传输们10学时第七章MOS基本逻辑门与版图设计8学时第八章MOS存储器6学时第四篇模拟集成电路8学时第九章模拟集成电路中的元器件与基本单元8学时教案结构：课程内容；课程重点；课程难点；基本概念；基本要求。

基本概念视同学的基础可以适当删减。

：课程教案:第一篇半导体集成电路制造工艺与寄生效应11学时第0章绪论2学时第一章半导体集成电路基本制造工艺5学时第二章集成电路的寄生效应4学时绪论2学时课程内容: 认识集成电路；集成电路的定义：集成电路的应用特点；集成电路分类。

1 半导体集成电路的发展史2 集成电路发展的特点3 半导体集成电路的分类4 课程内容介绍及要求课程重点：介绍了何谓集成电路，集成电路发展过程，集成电路是如何分类的（即可分为膜集成电路.半导体集成电路和混合集成电路。

半导体集成电路）是以制造工艺分类的，以集成电路的发展史集成电路有何特点；介绍了何谓半导体集成电路，半导体集成电路的分类（即按照电路中晶体管的导电载流子状况分类，可分为双极型集成电路和单极型集成电路两种；按照电路工作性质分类，可分为数字集成电路和模拟集成电路两种），半导体集成电路的重要概念-集成度，以及半导体集成电路的优点（即体积小重量轻；技术指标先进可靠性高以及便于大批量生产和成本低等）。

半导体基础知识教案教案：半导体基础知识一、教学目标1.了解半导体的基本概念和特性。

2.认识半导体器件的分类和特点。

3.理解PN结的形成原理。

4.掌握半导体材料的基本性质和载流子的性质。

5.能够解释N型和P型半导体的形成过程及其特点。

二、教学重点1.半导体的基本概念和特性。

2.PN结的形成原理和性质。

三、教学难点1.半导体材料的基本性质和载流子的性质。

2.N型和P型半导体的形成过程及其特点。

四、教学过程1.导入（10分钟）通过展示一些常见的电子器件，引导学生思考半导体在电子器件中的作用，并提出相关问题。

2.讲解半导体的基本概念和特性（30分钟）（1）什么是半导体？（2）半导体的特性：导电性介于导体和绝缘体之间，自由载流子密度较低，导电性可通过控制去控制。

（3）半导体的晶体结构：满足共价键结构，可分为三维晶体和二维薄膜。

3.讲解PN结的形成原理和性质（40分钟）（1）PN结的形成原理：在P型和N型半导体相接触时，P型区域的空穴会向N型区域扩散，而N型区域的电子会向P型区域扩散，从而形成PN结。

（2）PN结的特性：具有整流作用，在正向偏置时导通，在反向偏置时截止。

4.讲解半导体材料的基本性质和载流子的性质（40分钟）（1）半导体材料的基本性质：硅和锗是常见的半导体材料，它们的常见性质包括禁带宽度和载流子浓度等。

（2）载流子的性质：包括载流子类型、载流子浓度和载流子迁移率等。

5.解释N型和P型半导体的形成过程及其特点（40分钟）（1）N型半导体的形成：掺杂少量的五价元素，如砷、锑等，形成多余电子，增加了电子浓度，形成N型半导体。

（2）N型半导体的特点：导电性主要由电子提供，因此电子迁移到P 型区域发挥导电作用。

（3）P型半导体的形成：掺杂少量的三价元素，如硼、铝等，形成多余空穴，增加了空穴浓度，形成P型半导体。

（4）P型半导体的特点：导电性主要由空穴提供，空穴迁移到N型区域发挥导电作用。

6.总结与讨论（20分钟）总结半导体的基本概念、特性以及PN结的形成原理和性质。

半导体集成电路教学设计
一、前言
半导体集成电路是当今电子领域中最重要的技术之一。

近年来，集成电路的学科内容不断丰富，而教学方法也需要不断更新，以满足学生的需求。

本文介绍了一种半导体集成电路的教学设计，旨在提高学生的学习兴趣和能力。

二、教学目标
通过本课程的学习，学生将能够：
•了解半导体集成电路工艺和设计中的一些重要概念；
•理解集成电路的布线和作用，并能够运用这些知识来解决实际问题；
•学会使用集成电路设计和仿真软件。

三、课程设计
3.1 教学内容
本课程将介绍以下内容：
1.半导体集成电路工艺和设计初步；
2.集成电路的布线和作用；
3.集成电路设计和仿真软件的使用。

3.2 教学方法
1.授课：老师将讲解课程知识点，并演示一些具体的例子；
2.实验：在教学过程中将进行一些实际的操作，以帮助学生理解和巩固
所学知识；
3.课堂讨论：学生将有机会提出问题和进行点评。

1。

《集成电路》教案集成电路教案一、教学目标本课程的教学目标主要包括：1. 了解集成电路的定义和发展历程；2. 掌握集成电路的分类和特点；3. 理解集成电路的制作原理和工艺流程；4. 熟悉集成电路在电子设备中的应用；5. 培养学生对集成电路的设计和应用能力。

二、教学内容1. 集成电路的定义和发展历程- 集成电路的概念和基本原理- 集成电路的发展历程及其对电子技术的影响2. 集成电路的分类和特点- 按功能分类：逻辑集成电路、模拟集成电路、混合集成电路- 按制造工艺分类：SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI- 集成电路的特点和优势3. 集成电路的制作原理和工艺流程- MOSFET和BJT的基本原理- NMOS和PMOS工艺流程- CMOS工艺流程4. 集成电路在电子设备中的应用- 数字电路中的集成电路应用- 模拟电路中的集成电路应用- 通信和嵌入式系统中的集成电路应用5. 集成电路的设计和应用能力培养- 理解集成电路的设计流程和方法- 使用专业软件进行集成电路设计- 实践项目：设计简单的集成电路电路板三、教学方法本课程采用以下教学方法：1. 讲授法：通过讲解集成电路的基本概念、分类和制作原理，帮助学生建立起相关知识的框架。

2. 实验法：通过实验，让学生亲自操作、观察和验证集成电路的工作原理和应用。

3. 讨论法：通过小组讨论、案例分析等互动方式，加深学生的理解和应用能力。

四、教学评估本课程的评估方式包括：1. 作业：布置相关理论和实践作业，考察学生对集成电路的理解和应用能力。

2. 实验报告：要求学生完成相应的实验报告，对实验结果进行分析和总结。

3. 期末考试：考核学生对课程内容的掌握情况。

五、教学资源本课程所需的教学资源包括：1. 教材：《集成电路导论》2. 实验设备和器材：集成电路开发板、示波器、信号发生器等3. 计算机和软件：EDA软件、仿真软件等六、参考文献1. 陈明. 集成电路[M]. 电子工业出版社, 2018.2. 邓家舜. 集成电路原理与应用[M]. 电子工业出版社, 2017.3. 朱义伟, 等. 集成电路设计与实例分析[M]. 机械工业出版社, 2019.以上是《集成电路》教案的大纲和内容介绍，希望能够帮助学生全面理解和掌握集成电路的基本知识和应用。

半导体学案教案范文一、教学目标：1.了解半导体的基本概念和特性；2.掌握半导体的结构以及正负杂质对其导电性质的影响；3.理解半导体使用领域和应用。

二、教学内容：1.半导体的基本概念和特性；2.半导体的结构和性质；3.半导体的杂质掺杂和导电性质；4.半导体的使用领域和应用。

三、教学过程：步骤一：引入半导体的基本概念和特性（15分钟）1.向学生简单介绍半导体的概念：半导体是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有中等导电性能；2.解释半导体的特性：在室温下，半导体的导电性能比金属导体差，但比绝缘体好；3.引导学生思考：为什么半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间？步骤二：讲解半导体的结构和性质（20分钟）1.展示半导体的晶体结构图，并解释晶体结构的特点；2.解释共价键和自由电子的概念及其在半导体中的作用；3.解释能带理论：价带和导带的概念，以及能带间的能隙；4.强调能隙对半导体导电性质的影响。

步骤三：讲解半导体的杂质掺杂和导电性质（25分钟）1.解释杂质掺杂的概念和方法；2.介绍正杂质和负杂质对半导体导电性质的影响；3.解释N型半导体和P型半导体的概念及其导电性质；4.强调PN结的形成和作用。

步骤四：探究半导体的使用领域和应用（20分钟）1.引导学生讨论半导体在电子产业中的广泛应用；2.分组讨论半导体的使用领域和应用，列举具体例子；3.提供相关材料和实例，让学生了解半导体在现代科技中的重要性。

步骤五：总结和提问（15分钟）1.总结半导体学的基本内容和要点；2.解答学生提问，帮助学生巩固所学知识；3.鼓励学生提出自己的问题和思考。

四、教学资料：1. PowerPoint幻灯片；2.半导体的晶体结构图；3.相关实例材料和案例分析。

五、教学评估：1.学生的课堂参与和互动行为；2.学生的小组讨论和展示表现；3.学生的课后作业和测验成绩。

六、教学拓展：1.邀请相关行业的专家来学校进行现场讲解和演示；2.研究并介绍当前半导体技术的最新进展和应用领域；3.小组讨论和设计一个基于半导体原理的实验。

《半导体集成电路》教学大纲Semiconductor Integrated Circuits课程编码：12A30550 学分：4 课程类别：专业基础课计划学时：64 其中讲课：64 实验或实践：0 上机：0适用专业：集成电路设计与集成系统推荐教材：余宁梅，杨媛，潘银松，《半导体集成电路》，科学出版社，2011年参考书目：朱正涌，《半导体集成电路》(第2版），清华大学出版社，2009年廖裕评，陆瑞强，《Tanner Pro集成电路设计与布局实战指导》，科学出版社，2011年课程的教学目的与任务本课程的教学目的是通过本课程的学习，学生掌握掌握常用数字集成电路和模拟集成电路的类型、基本电路结构和设计方法，为设计复杂的集成电路结构奠定基础。

本课程的教学任务主要包括介绍常用数字集成电路和模拟集成电路的电路结构和工作原理以及设计方法，学生通过本课程的学习，可以对半导体集成电路的工艺基础和设计原理有全面和系统的掌握，为从事基础研究和应用研究打下基础。

课程的基本要求1、要求学生掌握双极晶体管的基本原理、制作工艺、寄生效应及典型电路；掌握CMOS数字集成电路的基本单元、实现工艺、基本逻辑单元构成及特性、系统构成等；2、掌握MOS型及双极型的模拟电路特性，掌握基本的模拟电路结构、工作原理和各自特点；掌握半导体存储器以及D/A、A/D转换器的结构和工作原理；3、能够采用静态电路设计方法、传输门逻辑方法和动态逻辑方法对数字集成电路进行设计；对带隙基准源电路、差分放大电路进行电路设计及功能仿真，提取并分析仿真参数，明确电路性能；能够根据所学知识设计高速低功耗的SRAM存储器以及基本类型的D/A及A/D转换器。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）第1章绪论建议学时：2 [教学目的与要求] 了解半导体集成电路的基本概念、分类、发展动态、面临问题，明确学习目的。

[教学重点与难点] 深亚微米集成电路设计、性能与工艺面临问题与挑战[授课方法] 课堂教学[授课内容]第一节半导体集成电路的概念一、半导体集成电路的基本概念二、半导体集成电路的分类第二节半导体集成电路的发展过程第三节半导体集成电路的发展规律第四节半导体集成电路面临的问题一、深亚微米集成电路设计面临的问题与挑战二、深亚微米集成电路性能面临的问题与挑战三、深亚微米集成电路工艺面临的问题与挑战第2章双极型集成电路制造工艺及EM模型建议学时：4 [教学目的与要求] 1、掌握双极型晶体管（BJT管）的结构和工作原理；2、掌握BJT管的制造工艺；3、掌握BJT管理想的EM模型[教学重点与难点] 不同结构BJT管的EM模型。