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微电子材料与器件复习题(终极版)(1)

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(完整版)电子科技大学微电子器件习题

(完整版)电子科技大学微电子器件习题

第二章 PN 结填空题1、若某突变 PN 结的 P 型区的掺杂浓度为 N A =1.5 ×1016cm -3 ，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 N A =1.5 ×1017cm -3，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 （ ）。

微电子器件课程复习题教学内容

微电子器件课程复习题教学内容

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（）。

微电子器件复习题

微电子器件复习题

一、填空题1．突变PN 结低掺杂侧的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越 小 ，建电场的最大值越 大 ，建电势V bi 就越 大 ，反向饱和电流I 0就越 小 ，势垒电容C T 就越 大 ，雪崩击穿电压就越 小 。

P272．在PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带 负 电荷，N 区一侧带 正 电荷。

建电场的方向是从 N 区指向 P 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，则建电场的斜率越 大 。

4．若某突变PN 结的P 型区的掺杂浓度为183A 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 。

5．某硅突变PN 结的153D N 1.510cm -=⨯，31810.51N -⨯=cm A ，则室温下n0n0p0n p p 、、和p0n 的分别为 、 、 和 ，当外加0.5V 正向电压时的p p ()n x -和n n ()p x 分别为 、 ，建电势为 。

6．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 大 ；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 小 。

7．PN 结的正向电流很大，是因为正向电流的电荷来源是 多子 ；PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是 少子 。

8．PN 结的正向电流由 空穴扩散电流 电流、 电子扩散电流 电流和 势垒区复和电流 电流三部分所组成。

9．PN 结的直流电流电压方程的分布为 。

10．薄基区二极管是指PN 结的某一个或两个中性区的长度小于 该区的少子扩散长度 。

在薄基区二极管中，少子浓度的分布近似为 线性 ；薄基区二极管相对厚基区二极管来说，其它参数都相同，则PN 结电流会 大的多 。

11．小注入条件是指注入某区边界附近的 非平衡少子 浓度远小于该区的 平衡多子 浓度。

12．大注入条件是指注入某区边界附近的 非平衡少子 浓度远大于该区的 平衡多子 浓度。

(整理)微电子器件课程复习题(1)

(整理)微电子器件课程复习题(1)

“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（）。

微电子期末考试复习题(附答案)

微电子期末考试复习题(附答案)

1. 光敏半导体、掺杂半导体、热敏半导体是固体的三种基本类型。

( × ) 2．用来做芯片的高纯硅被称为半导体级硅，有时也被称为分子级硅。

(×)电子3. 硅和锗都是Ⅳ族元素，它们具有正方体结构。

( × ) 金刚石结构4．硅是地壳外层中含量仅次于氮的元素。

( × ) 氧5．镓是微电子工业中应用最广泛的半导体材料，占整个电子材料的95％左右。

( × ) 硅6．晶圆的英文是wafer，其常用的材料是硅和锡。

( × ) 硅和锗7．非晶、多晶、单晶是固体的三种基本类型。

( √ )8．晶体性质的基本特征之一是具有方向性。

( √ )9．热氧化生长的SiO2属于液态类。

( × ) 非结晶态10．在微电子学中的空间尺寸通常是以μm和mm为单位的。

( × )um和nm 11．微电子学中实现的电路和系统又称为数字集成电路和集成系统，是微小化的。

( × ) 集成电路12．微电子学是以实现数字电路和系统的集成为目的的。

( × ) 电路13．采用硅锭形成发射区接触可以大大改善晶体管的电流增益和缩小器件的纵向尺寸。

( √ )14．集成电路封装的类型非常多样化。

按管壳的材料可以分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。

( √ )15．源极氧化层是MOS器件的核心。

( × ) 栅极16. 一般认为MOS集成电路功耗高、集成度高，不宜用作数字集成电路。

( × ) 功耗低，宜做17. 反映半导体中载流子导电能力的一个重要参数是迁移率。

( √ )18. 双极型晶体管可以作为放大晶体管，也可以作为开关来使用。

( √ )19. 在P型半导体中电子是多子，空穴是少子。

( × ) 空穴是多子20. 双极型晶体管其有两种基本结构：PNP型和NPN 型。

( √ )21. 在数字电路中，双极型晶体管是当成开关来使用的。

( √ )22. 双极型晶体管可以用来产生、放大和处理各种模拟电信号。

《微电子器件原理》复习题课件

《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。

微电子器件基础题13页word文档

微电子器件基础题13页word文档

微电子器件基础题13页word文档“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（负）电荷，N 区一侧带（正）电荷。

内建电场的方向是从（N ）区指向（P ）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（短），内建电场的最大值就越（大），内建电势V bi 就越（大），反向饱和电流I 0就越（小），势垒电容C T 就越（），雪崩击穿电压就越（低）。

5、硅突变结内建电势V bi 可表为（），在室温下的典型值为（0.8）伏特。

6、当对PN 结外加正向电压时，其势垒区宽度会（减小），势垒区的势垒高度会（降低）。

7、当对PN 结外加反向电压时，其势垒区宽度会（变宽），势垒区的势垒高度会（增高）。

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（高）；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（低）。

10、PN 结的正向电流由（空穴扩散Jdp ）电流、（电子扩散电流Jdn ）电流和（势垒区复合电流Jr ）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（多子）；PN 结的反向电流很小，是因为反向电流的电荷来源是（少子）。

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（复合）。

微电子器件课程复习资料题

微电子器件课程复习资料题

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（316105.1-⨯=cm N A ）和（314105.1-⨯=cm N A ）。

2、在PN 结的空间电荷区中，P 区一侧带（负）电荷，N 区一侧带（正）电荷。

内建电场的方向是从（N ）区指向（P ）区。

[发生漂移运动，空穴向P 区，电子向N 区]3、当采用耗尽近似时，N 型耗尽区中的泊松方程为（D S E u q dx d ε=→）。

由此方程可以看出，掺杂浓度越高，则内建电场的斜率越（大）。

4、PN 结的掺杂浓度越高，则势垒区的长度就越（小），内建电场的最大值就越（大），内建电势V bi 就越（大），反向饱和电流I 0就越（小）[P20]，势垒电容C T 就越（ 大 ），雪崩击穿电压就越（小）。

5、硅突变结内建电势V bi 可表为（2ln iD A bi n N N q KT v =）P9，在室温下的典型值为（0.8）伏特。

6、当对PN 结外加正向电压时，其势垒区宽度会（减小），势垒区的势垒高度会（降低）。

7、当对PN 结外加反向电压时，其势垒区宽度会（增大），势垒区的势垒高度会（提高）。

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（)exp()(0KTqv p p p n x n =-）P18。

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（3251035.7-⨯cm ）。

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（大）；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（小）。

10、PN 结的正向电流由（空穴扩散）电流、（电子扩散）电流和（势垒区复合）电流三部分所组成。

《微电子器件》题集

《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。

微电子学概论复习题及答案(详细版).

微电子学概论复习题及答案(详细版).

Vgs Vtn
2
2
截至区（Cut off）： Vgs – Vt ≤0 Ids=0
8.MOS 晶体管分类 答：按载流子类型分：
• NMOS: 也称为 N 沟道，载流子为电子。 • PMOS: 也称为 P 沟道，载流子为空穴。 按导通类型分： • 增强（常闭）型：必须在栅上施加电压才能形成沟道。 • 耗尽（常开）型：在零偏压下存在反型层导电沟道，必须在栅上施加偏压才能使沟道
4.半导体中的载流子、迁移率（课件）
半导体中的载流子：在半导体中，存在两种载流子，电子以及电子流失导致共价键上留下的
空位（空穴）均被视为载流子。通常 N 型半导体中指自由电子，P 型半导体中指空穴，它们
在电场作用下能作定向运动，形成电流。
q
m
迁移率：单位电场作用下载流子获得平均速度，反映了载流子在电场作用下输运能力
什么是半导体？ 金属：电导率 106～104(W∙cm-1)，不含禁带； 半导体：电导率 104~10-10(W∙cm-1)，含禁带； 绝缘体：电导率<10-10(W∙cm-1)，禁带较宽； 半导体的特点： （1）电导率随温度上升而指数上升； （2）杂质的种类和数量决定其电导率； （3）可以实现非均匀掺杂； （4）光辐照、高能电子注入、电场和磁场等影响其电导率； 硅：地球上含量最丰富的元素之一，微电子产业用量最大、也是最重要的半导体材料。 硅(原子序数 14)的物理化学性质主要由最外层四个电子（称为价电子）决定。每个硅原子 近邻有四个硅原子，每两个相邻原子之间有一对电子，它们与两个原子核都有吸引作用， 称为共价键。 化合物半导体：III 族元素和 V 族构成的 III-V 族化合物，如，GaAs(砷化镓)，InSb(锑 化铟)，GaP(磷化镓)，InP(磷化铟)等，广泛用于光电器件、半导体激光器和微波器件。 2.掺杂、施主/受主、P 型/N 型半导体（课件）

北理工微电子器件复习资料1综述

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

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。

微电子器件考试必备

微电子器件考试必备

3.3 1、缓变基区内建电场的形成。

答：以NPN 管为例，在基区中，受主杂质浓度NB 是x 的函数。

室温下杂质全部电离，因此多子空穴有与受主杂质近似相同的浓度分布。

空穴浓度的不均匀导致空穴从高浓度处向低浓度处扩散，而电离杂质却固定不动，于是杂质浓度高的地方空穴浓度低，带负电荷；杂质浓度低的地方空穴浓度高，带正电。

空间电荷的分离形成了内建电场。

3.47 1、αR 和α相比小很多的原因。

答：αR ：倒向晶体管共基极直流短路电流发达系数；α：正向晶体管共基极直流短路电流放大系数。

原因：集电结的面积一般比发射结的面积大。

在正向管中，从发射结注入到基区的少子几乎全部被集电结所收集；但在倒向管中，从集电结注入到基区的少子，只有少部分能被发射结所收集。

除合金管外，集电区的掺杂浓度一般低于基区，使倒向管的注入效率低。

在缓变基区晶体管中，基区内建电场对倒向管的基区少子起减速作用。

•2、发射区重掺杂效应及其原因。

答：发射区掺杂浓度过重时会引起发射区重掺杂效应，即过分加重发射区掺杂不但不能提高注入效率γ，反而会使其下降。

原因：发射区禁带宽度变窄和俄歇复合效应增强。

•2、倒向管与正向管之间的互易关系。

•答：αI ES =αI CS 。

•3、基区宽度调变效应，及V A 的影响。

•答：①（厄尔利效应）当V CE 增加时，集电结上的反向电压增加，集电结势垒区宽度增宽，势垒区的右侧向中性基区扩展，左侧向中性基区扩展，这使得中性基区宽度W B 减小。

基区宽度的减小使基区少子浓度梯度增加，必然导致电流放大系数和集电极电流的增大。

•②对于均匀基区晶体管，厄尔利电压V A ：V A =2W B V bi /x dB 。

由式得增大V A 的措施是增大基区宽度W B ，减小势垒区宽度x dB ，即增大基区掺杂浓度。

但这都与提高电流放大系数相矛盾。

• 3.5 1、I CBO、I CEO的定义。

（对NPN管）•答：I CBO：发射极开路（I B=0），集电结反偏（I BC<0）时集电极电流，称为共基极反向截止电流。

微电子器件期末复习题含答案

微电子器件期末复习题含答案
降到（
0
）时的频率，称为 的截止频率，记为（
2
f
）。
55、晶体管的共发射极电流放大系数 随频率的（增加）而下降。当晶体管的 下
降到
1
0 时的频率，称为 的（截止频率），记为（ f ）。

2
56、当 f f 时，频率每加倍，晶体管的 降到原来的（½）
= 0.52V，则 P 型区与耗尽区边界上的少子浓度 np 为（ 7.35 10 25 cm 3 ）。
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（大）
；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（小）
。
10、PN 结的正向电流由（空穴扩散）电流、（电子扩散）电流和（势垒区复合）电流
，势垒区的势垒高度会（降低）
。
7、当对 PN 结外加反向电压时，其势垒区宽度会（增大）
，势垒区的势垒高度会（提高）
。
8、在 P 型中性区与耗尽区的边界上，少子浓度 np 与外加电压 V 之间的关系可表示为
（ np( xp) np 0 exp(
qv
) ）P18。若 P 型区的掺杂浓度 NA
KT
1.5 1017 cm3 ，外加电压 V
44、BVCEO 是指（基）极开路、
（集电）结反偏，当（ I CEO ） 时的 VCE。
45、BVEBO 是指（集电）极开路、
（发射）结反偏，当（ I EBO ） 时的 VEB。
46、基区穿通是指当集电结反向电压增加到使耗尽区将（基区）全部占据时，集电极
电流急剧增大的现象。防止基区穿通的措施是（增加）基区宽度、

微电子器件期末试题

微电子器件期末试题

微电⼦器件期末试题⼀、填空题1.PN 结中P 区和N 区的掺杂浓度分别为A N 和D N ,本征载流⼦浓度为i n ，则PN 结内建电势bi V 的表达式2ln iD A bi n N N q kT V =。

2.对于单边突变结N P +结，耗尽区主要分布在N 区，该区浓度越低，则耗尽区宽度值越⼤，内建电场的最⼤值越⼩；随着正向偏压的增加，耗尽区宽度值降低，耗尽区内的电场降低，扩散电流提⾼；为了提⾼N P +结⼆极管的雪崩击穿电压，应降低N 区的浓度，这将提⾼反向饱和电流S I 。

)()(I ])()ln(2[)2(||||12||)(21||1||)11(||||||||2212210max 2max 0max max 0max max max max maxAn n D p p i p n n n p pS D A s i D A D A s bi s p n x x bi s A D s A s Ds d A s p Ds n N L D N L D qn n L qD p L qD N N n N N N kTN V qN E E N q E x x Edx V E N q E N N q qN E qN E x qN E x qN E x n p +=+=+===+=-==+=+===?-反向饱和电流崩击穿电压。

使势垒区拉宽来提⾼雪的掺杂浓度，过适当降低轻掺杂⼀侧对于单边突变结，可通解析：εεεεεεεεε3.在设计和制造晶体管时，为提⾼晶体管的电流放⼤系数，应当增加发射区和基区的掺杂浓度的⽐值B E N N ，降低基区宽度。

解析：)1)(1()1]()(211[2*BE B b E E B B B E B B R R N W D N W D L W ⼝⼝--=--==ττγβα 4.对于硅PN 结，当V<0.3V 时，电流密度J 满⾜关系式kT V J 2q ln ∝，此时以势垒区复合电流为主；当V>0.45V 时，电流密度J 满⾜关系式kTV J q ln ∝，此时以正向扩散电流为主；在室温下，反向电流以势垒区产⽣电流为主，该电流与i n 存在i n ∝关系。

微电子器件模拟题（一）参考答案

微电子器件模拟题（一）参考答案

模拟题（一）参考答案一、填空题1.麦克斯韦方程组是描述电磁现象的普遍规律的基本方程，其中泊松方程表明，空间任意点的电位移矢量的散度正比于该点的（电荷密度）。

2.在对PN 结的平衡状态进行研究时，采用了耗尽近似与中性近似。

耗尽近似假设空间电荷区内的（自由载流子）已完全扩散掉，（电离杂质）构成空间电荷区内电荷的唯一来源。

而在有些情况下，耗尽近似不再适用，当一个NPN -N +结构的晶体管的集电极电流很大时，由于耗尽近似不再适用，将发生（基区扩展）效应。

3.一个P +N 结，当N D 增大时，内建电势将（增大），势垒区宽度将（增大），雪崩击穿电压将（减小），扩散电容将（减小）。

4.正向电压下，PN 结中存在着三种电流，分别是（电子扩散电流）、（空穴扩散电流）、（势垒区复合电流）。

电压较大时，以（扩散电流）为主；电流较小时，以（复合电流）为主。

5.所谓大注入条件，是指注入某区边界附近的（非平衡少子）浓度远大于该区的（平衡多子）浓度。

PN 结在发生大注入时，会形成内建电场，若某PN +结发生了大注入，形成的内建电场方向是（由P 型区指向N 型区）。

6.引起PN 结反向击穿的机理主要有（雪崩倍增）、（隧道效应）和（热击穿），其中崩击穿电压和温度（正相关）。

7.双极结型晶体管在集成电路中有着广泛的运用，模拟电路中的晶体管主要工作在（放大）区，此时发射结（正偏），集电结（反偏）。

8.电流放大系数是双极型晶体管的重要直流参数之一，其中共基极直流短路电流放大系数α是发射结（正偏）、集电结（零偏）时，（集电极）电流与（发射极）电流之比。

为了提高α，可以（减小）基区宽度，（增大）发射区掺杂浓度。

9.BJT 的反向特性中，共基极集电结雪崩击穿电压CBO BV 是指发射极（开路）时，使（∞→'CBO I 或集电结电流趋于无穷）的（集电结）反向电压。

一般情况下，CBO BV （>）共发射极集电结雪崩击穿电压CEO BV 。

《微电子器件》大学题集

《微电子器件》大学题集

《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。

微电子器件课程复习题

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，则室温下该区的平衡多子163A 1.510cm N -=⨯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，外加电压V = 0.52V ，则P 173A 1.510cm N -=⨯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（）。

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

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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《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。

要制造一块集成电路，需要经过集成电路设计、掩膜版制造、原始材料制造、芯片加工、封装、测试等工序。

集成电路设计主要包括功能设计、逻辑设计、电路设计、掩膜版图设计、计算机仿真等，芯片加工包括图形转换、刻蚀、掺杂、制膜。

图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等制膜：制作各种材料的薄膜图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等制膜：制作各种材料的薄膜3.简述光刻的工艺过程。

光刻工序：光刻胶的涂覆→爆光→显影→刻蚀→去胶。

光刻的基本要素是掩模板和光刻胶。

在光刻过程中将液态的光刻胶滴在高速旋转的硅片上；或者先把液态的光刻胶滴在硅片上，之后再高速旋转硅片。

其目的是在硅片表面上形成一层胶膜。

然后对硅片进行前烘，经过前烘的光刻胶称为牢固附着在硅片上的一层固态薄膜，经过曝光之后，使用特定的溶剂对光刻胶进行显影，部分区域的光刻胶将被溶解掉（对负胶，没曝光区域光刻胶被溶解，对正胶，曝光区域光刻胶被溶解），这样便将掩膜版上的图形转移到光刻胶上。

然后经过坚膜（后烘）和后续的刻蚀等工艺，再将光刻胶上的图形转移到硅片上。

最后进行去胶，从而完成整个光刻过程。

4.简述氧化硅层在CMOS工艺中的主要作用。

在MOS电路中作为MOS器件的绝缘栅介质，器件的组成部分扩散时的掩蔽层，离子注入的(有时与光刻胶、Si3N4层一起使用)阻挡层作为集成电路的隔离介质材料作为电容器的绝缘介质材料作为多层金属互连层之间的介质材料作为对器件和电路进行钝化的钝化层材料5.半导体发射激光，即要实现受激发射，必须满足哪三个条件？通过施加偏压等方法将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带，产生足够多的电子空穴对，导致粒子数分布发生反转形成光谐振腔，使受激辐射光子增生，产生受激振荡，导致产生的激光沿谐振腔方向发射满足一定的阈值条件，使电子增益大于电子损耗，即激光器的电流密度必须大于产生受激发射的电流密度阈值6.简述光子探测器的三个基本过程。

光子入射到半导体中并产生载流子载流子在半导体中输运并被某种电流增益机构倍增产生的电流与外电路相互作用，形成输出信号，从而完成对光子的探测7.半导体太旧能电池实现光电转换的理论基础是什么？产生光生伏特效应的两个基本条件是什么?理论基础为光生伏特效应，用适当波长的光照射非均匀半导体（pn结等）长生光生载流子，在内建电场的作用下，不同载流子移向电场两边从而长生电动势。

产生光生伏特效应的两个基本条件：半导体材料对一定波长的入射光有足够大的光吸收系数，即要求入射光子的能量h大于或等于半导体的禁带宽度Eg具有光生伏特结构，即有一个内建电场所对应的势垒区8.什么是电荷耦合器件(Charge Coupled Device, 简称CCD)? CCD有何突出特点？CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。

CCD上植入的微小光敏物模数转换电路转换成数字图像信号特点：1.体积质称作像素（Pixel）。

一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。

CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。

CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及小重量轻；2.功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低9.光电器件主要包括哪几类？答：光电子器件：光子和电子共同起作用的半导体器件，其中光子担任主要角色。

主要包括三大类：发光器件：将电能转换为光能发光二极管(Light Emitting Diode，缩写为LED) 半导体激光器太阳能电池：将光能转换为电能光电探测器：利用电子学方法检测光信号的光敏电阻，光敏二极管及光敏晶体管，光电池，光电耦合器件，电荷耦合器件，光电传感器10.半导体发光器件的基本原理是什么？半导体中的电子可以吸收一定能量的光子而被激发。

处于激发态的电子也可以向较低的能级跃迁，以辐射的形式释放能量。

这种电子从高能级向低能级跃迁并伴随着发射光子的过程，称为半导体发光。

产生光子发射的主要条件是系统必须处于非平衡状态，即在半导体内需要有某种激发过程，通过非平衡载流子的复合才能形成发光。

半导体的发光过程多是场致发光过程，这种发光是由电流（电场）激发载流子，是电能转化为光能的过程。

11. 什么是MEMS技术？画出MEMS技术的一般工作原理框图。

从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统MEMS技术是一种多学科交叉的前沿性领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子、机械、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等12. MEMS工艺与微电子工艺技术有哪些区别？MEMS，即微电子机械系统，可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。

而微电子工艺是包含在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、电路及系统。

MEMS不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。

而微电子主要是二维结构，它由单晶硅片、硅化合物及塑料构成，主要传输电流以实现特定的电路功能。

相对于微电子，微系统设计要面向大量的各种各样的功能，微电子仅限定于电子功能设计。

集成电路主要是两维结构，被限制在硅芯片表面。

然而大部分微系统包括复杂的三位几何图形，微系统的目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。

微电子已步入工艺的成熟阶段，具有规范的工业标准、加工技术和制造技术，建立了相当完善的封装技术，而微系统与之相比还有非常大的距离，因为微系统结构和功能目标的极大多样性，它的封装在目前事实上还处于萌芽时期。

微电子加工工艺包括掺杂与退火、氧化、CVD、光刻、金属化(溅射与蒸发)、腐蚀、净化与清洗。

而典型MEMS加工工艺更包括了体硅腐蚀、牺牲层技术、双面光刻、自停止腐蚀、深槽技术、LIGA技术、键合技术。

与微电子加工工艺比较有了新的突破，为更复杂的设计提供了可能。

13. 什么是SOI技术？它有那些优缺点？SOI(Silicon-On-Insulator: 绝缘衬底上的硅)技术SOI技术是IBM公司在1998年首先开发成功的芯片制造技术。

绝缘体上硅（硅绝缘）技术是指在半导体的绝缘层（如二氧化硅）上，通过特殊工艺，再附着非常薄的一层硅，在这层SOI层之上再制造电子器件的半导体技术。

一、SOI技术的主要优点：(1)完全实现了介质隔离, 彻底消除了体硅CMOS集成电路中的寄生闩锁效应;(2)速度高; (3)集成密度高; (4)工艺简单;(5)减小了热载流子效应;(6)短沟道效应小,特别适合于小尺寸器件;(7)体效应小、寄生电容小，特别适合于低压器件.二、缺点： (1)SOI材料价格高;(2)衬底浮置;(3)表层硅膜质量及其界面质量.14. 简述硅微电子技术的三个主要发展方向及三个关键技术。

三个主要发展方向分别是特征尺寸继续等比例缩小、集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC)、微电子技术与其它领域相结合将产生新的产业和新的学科，例如MEMS、DNA芯片等。

三个关键技术：微细加工、互连技术、新型器件结构与新型材料体系15. 铁电材料有哪些效应及应用？铁电体材料是指具有自发极化, 且自发极化矢量可以在外加电场作用下转向的一类电介质材料。

它具有热释电效应、压电效应、电光效应、声光效应、高介电系数和非线性光学性质等其最基本的特性为在某些温度范围会具有自发极化，而且极化强度可以随外电场反向而反向，从而出现电滞回线。

应用：介电性:大容量电容\可调谐微波器件铁电性: 铁电场效应晶体管FFET压电性:压电传感器\换能器\马达电光效应:光开关\光波导\光显示器件声光效应:声光偏转器光折变效应:光调制器件\光信息存储器件热释电效应:非致冷红外焦平面阵列16. 薄膜制备有哪些基本方法？薄膜性能检测有哪些基本手段？基本方法（1）物理气相沉积PVD；（2）化学气相沉积CVD；（3）电沉积；（4）物理沉积。