微电子期末考试复习题(附答案)
- 格式:doc
- 大小:81.00 KB
- 文档页数:3
微电⼦⼯艺2011试卷__张建国_答案………密………封………线………以………内………答………题………⽆………效……电⼦科技⼤学2010 - 2011学年第⼆学期期末考试B 卷课程名称:微电⼦⼯艺考试形式:开卷考试⽇期:20 年⽉⽇考试时长:120 分钟课程成绩构成:平时10 %,期中%,实验%,期末90 %本试卷试题由三部分构成,共 4 页。
⼀、简答题(共72分,共12题,每题6 分)1、名词解释:集成电路、芯⽚的关键尺⼨以及摩尔定律集成电路:多个电⼦元件,如电阻、电容、⼆极管和三极管等集成在基⽚上形成的具有确定芯⽚功能的电路。
关键尺⼨:硅⽚上的最⼩特征尺⼨摩尔定律:每隔12个⽉到18个⽉,芯⽚上集成的晶体管数⽬增加⼀倍,性能增加⼀倍2、MOS器件中使⽤什么晶⾯⽅向的硅⽚,双极型器件呢?请分别给出原因。
MOS:<100> Si/SiO2界⾯态密度低;双极:<111> ⽣长快,成本低3、倒掺杂⼯艺中,为形成p阱和n阱⼀般分别注⼊什么离⼦?为什么⼀般形成P阱所需的离⼦注⼊能量远⼩于形成n阱所需的离⼦注⼊能量?PMOS管⼀般做在p阱还是n阱中?P阱:注B;N阱:注P。
B离⼦远⽐P离⼦要轻,所以同样注⼊深度,注P所需能量低PMOS管做在n阱中4、解释质量输运限制CVD⼯艺和反应速度限制CVD⼯艺的区别,哪种⼯艺依赖于温度,为什么LPCVD淀积的薄膜⽐APCVD淀积的薄膜更均匀?质量输运限制CVD:反应速率不能超过传输到硅⽚表⾯的反应⽓体的传输速率。
反应速度限制CVD:淀积速度受到硅⽚表⾯反应速度的限制,依赖于温度。
LPCVD⼯作于低压下,反应⽓体分⼦具有更⼤的平均⾃由程,反应器内的⽓流条件不重要,只要控制好温度就可以⼤⾯积均匀成膜。
………密………封………线………以………内………答………题………⽆………效……5、解释为什么⽬前CMOS⼯艺中常采⽤多晶硅栅⼯艺,⽽不采⽤铝栅⼯艺?多晶硅栅⼯艺优点:1、通过掺杂得到特定电阻2、和⼆氧化硅更优良的界⾯特性3、后续⾼温⼯艺兼容性4、更⾼的可靠性5、在陡峭的结构上的淀积均匀性6、能实现⾃对准⼯艺6、现在制约芯⽚运算速度的主要因素在于RC延迟,如何减少RC延迟?办法:1、采⽤电导率更⾼的互连⾦属,如Cu取代Al2、采⽤低K质介质取代SiO2作为层间介质7、列出引⼊铜⾦属化的五⼤优点,并说明铜⾦属化⾯临的三⼤问题,如何解决这些问题?优点:1、电阻率减少,RC延迟减少2、减少功耗3、更⾼的集成密度4、良好的抗电迁移特性5、更少的⼯艺步骤问题:1、铜的⾼扩散系数,有可能进⼊有源区产⽣漏电2、不能采⽤⼲法刻蚀3、低温下很快氧化办法:采⽤⼤马⼠⾰⼯艺、增加铜阻挡层⾦属8、解释什么是硅栅⾃对准⼯艺,怎么实现以及有何优势。
微电子工艺_哈尔滨工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.CZ法拉不出高阻单晶硅锭的主要原因是:答案:坩埚材料分解出的氧会进入硅锭;2.实际VPE工艺温度多在质量传递控制区,此时外延速率:答案:对温度不太敏感;3.关于硅的热氧化,下面哪种说法正确:答案:氧化反应是在Si/SiO2界面发生的;4.在D-G模型中假定稳定生长氧化层时,氧化剂的气相输运、固相扩散和化学反应三个流密度应:答案:相等;5.基于LSS理论,离子注入受到靶原子核与电子的阻止:答案:核阻止和电子阻止是独立的;6.多晶硅薄膜通常采取哪种方法制备:答案:LPCVD7.PVD与CVD比较,下列那种说法正确:答案:PVD薄膜与衬底的粘附性较差;8.外延用衬底硅片一般偏离准确晶向一个小角度,如(111)-Si偏离3º,下列那种说法正确?答案:这是为了得到原子层量级的台阶;这是为外延生长提供更多的结点位置;9.硅恒定源扩散,在扩散温度硅的固溶度为N s,在进行了40min扩散后,测得结深是1.5μm,若要获得2.0μm的结深,在原工艺基础上应再扩散多少分钟?硅表面杂质浓度是多少?答案:应再扩散31 min杂质表面浓度=N s表面杂质浓度等于该工艺温度时硅的固溶度;10.P在两歩扩散工艺中,第二步再分布的同时又进行了热氧化(kp=10),这会给再分布扩散带来哪些影响:答案:P扩散速度加快;在SiO2/Si界面Si一侧的P堆积(是指高于SiO2一侧);扩入Si的P总量下降;11.扩散系数是表征扩散快慢的参数,它相当于单位浓度梯度时的扩散通量,所以它:答案:单位为m∧2/s有单位;12.看图判断,下列哪种描述正确:答案:图(b)是注入的高能离子。
图(a)是注入的低能离子;13.下列哪个工艺方法应用了等离子体技术:答案:溅射RIEHDPCVD14.蒸镀工艺要求蒸镀室为高真空度的原因:答案:为了避免蒸发分子(或原子)被氧化;为了提高蒸发分子(或原子)的平均自由程;为了降低镀膜中的杂质;15.可以采取哪种方法来提高光刻分辨率?答案:减小分辨率系数;增大光学系统数值孔径;缩短光源波长;16.CZ法、MCZ法拉单晶时必须有籽晶;而FZ法拉单晶时不需要籽晶。
微电子学概论复习题及答案(详细版)第一章绪论1.画出集成电路设计与制造的主要流程框架。
2.集成电路分类情况如何?双极型PMOSMOS型单片集成电NMOS路CMOS按结构分类BiMOSBiMOS型BiCMOS厚膜混合集成电路混合集成电路薄膜混合集成电路SSIMSI集成电路LSI按规模分类VLSIULSIGSI组合逻辑电路数字电路时序逻辑电路线性电路按功能分类模拟电路非线性电路数字模拟混合电路按应用领域分类第二章集成电路设计1.层次化、结构化设计概念,集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计.将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别,这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别;这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低,也就是说,能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。
从层次和域表示分层分级设计思想域:行为域:集成电路的功能结构域:集成电路的逻辑和电路组成物理域:集成电路掩膜版的几何特性和物理特性的具体实现层次:系统级、算法级、寄存器传输级(也称RTL级)、逻辑级与电路级2.什么是集成电路设计?根据电路功能和性能的要求,在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下,尽量减小芯片面积,降低设计成本,缩短设计周期,以保证全局优化,设计出满足要求的集成电路。
3.集成电路设计流程,三个设计步骤系统功能设计逻辑和电路设计版图设计4.模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程A.数字电路:RTL级描述逻辑综合(Synopy,Ambit)逻辑网表逻辑模拟与验证,时序分析和优化难以综合的:人工设计后进行原理图输入,再进行逻辑模拟电路实现(包括满足电路性能要求的电路结构和元件参数):调用单元库完成;没有单元库支持:对各单元进行电路设计,通过电路模拟与分析,预测电路的直流、交流、瞬态等特性,之后再根据模拟结果反复修改器件参数,直到获得满意的结果。
由此可形成用户自己的单元库;单元库:一组单元电路的集合;经过优化设计、并通过设计规则检查和反复工艺验证,能正确反映所需的逻辑和电路功能以及性能,适合于工艺制备,可达到最大的成品率。
微电子器件_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.线性缓变结的耗尽层宽度正比于【图片】。
参考答案:正确2.反向偏置饱和电流可看成是由中性区内少数载流子的产生而导致的。
参考答案:正确3.减薄p+n突变结的轻掺杂区厚度,不但能减少存储电荷,还能降低反向抽取电流。
参考答案:错误4.在异质结双极型晶体管中,通常用()。
参考答案:宽禁带材料制作发射区,用窄禁带材料制作基区5.( )的集电结反向电压VCB称为共基极集电结雪崩击穿电压,记为BVCBO。
参考答案:发射极开路时,使6.【图片】对高频小信号注入效率的影响的物理意义是,【图片】的存在意味着【图片】必须先付出对势垒区充放电的多子电流【图片】后,才能建立起一定的【图片】。
这一过程需要的时间是()。
参考答案:发射结势垒电容充放电时间常数7.某长方形扩散区的方块电阻为200Ω,长度和宽度分别为100μm和20μm,则其长度方向的电阻为()。
参考答案:1KW8.要提高均匀基区晶体管的电流放大系数的方法()。
参考答案:减小基区掺杂浓度_减小基区宽度9.防止基区穿通的措施是提高()。
参考答案:增大基区宽度_增大基区掺杂浓度10.从发射结注入基区的少子,由于渡越基区需要时间tb ,将对输运过程产生三方面的影响( )。
参考答案:时间延迟使相位滞后_渡越时间的分散使减小_复合损失使小于111.晶体管的共发射极输出特性是指以输入端电流【图片】作参量,输出端电流【图片】与输出端电压【图片】之间的关系。
参考答案:正确12.电流放大系数与频率成反比,频率每提高一倍,电流放大系数下降一半,功率增益降为四分之一。
参考答案:正确13.特征频率【图片】代表的是共发射极接法的晶体管有电流放大能力的频率极限,而最高振荡频率【图片】则代表晶体管有功率放大能力的频率极限。
参考答案:正确14.模拟电路中的晶体管主要工作在()区。
参考答案:放大15.共发射极电路中,基极电流IB是输入电流,集电极电流IC是输出电流。
微电子技术基础知识单选题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. 激光技术答案: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微电子器件的制造()A. 钢铁B. 塑料C. 硅D. 木材答案:C解析:硅是微电子器件制造中常用的半导体材料。
3. 微电子技术中,芯片制造工艺的精度通常用()来衡量。
A. 纳米B. 微米C. 毫米D. 厘米答案:A解析:芯片制造工艺精度通常用纳米来衡量。
4. 集成电路中,基本的逻辑门包括()A. 与门、或门、非门B. 加法门、减法门C. 乘法门、除法门D. 以上都不对答案:A解析:与门、或门、非门是集成电路中的基本逻辑门。
5. 微电子技术的发展使得计算机的体积越来越()A. 大B. 小C. 不变D. 随机答案:B解析:微电子技术进步使计算机体积逐渐变小。
6. 以下哪个不是微电子技术的应用领域()A. 航空航天B. 农业种植C. 通信D. 医疗答案:B解析:农业种植通常较少直接应用微电子技术。
7. 在微电子制造中,光刻技术的作用是()A. 刻蚀电路B. 沉积材料C. 图案转移D. 检测缺陷答案:C解析:光刻技术主要用于图案转移。
8. 微电子封装技术的主要目的是()A. 保护芯片B. 提高性能C. 便于连接D. 以上都是答案:D解析:微电子封装技术能保护芯片、提高性能并便于连接。
9. 摩尔定律指出,集成电路上可容纳的晶体管数目约每隔()翻一番。
A. 18 个月B. 2 年C. 5 年D. 10 年答案:A解析:摩尔定律表明约每隔18 个月集成电路上晶体管数目翻番。
10. 微电子技术中的掺杂工艺是为了改变半导体的()A. 电阻B. 电容C. 电导D. 电感答案:C解析:掺杂改变半导体的电导特性。
11. 以下哪种设备常用于微电子制造中的检测()A. 显微镜B. 示波器C. 扫描仪D. 电子显微镜答案:D解析:电子显微镜常用于微电子制造中的检测。
2020—2021学年下学期 微电子学专业《电子技术》期末考试题试卷 (卷一)一、单项选择题。
1.在P 型半导体中( )。
A .只有自由电子; B .只有空穴; C .有空穴也有自由电子; D. 以上都不对; 2.空穴和电子数目相等且数量极少的半导体是( )。
A .纯净半导体; B. 杂质半导体; C. P 型半导体; D. N 型半导体; 3.大功率整流电路应用的二极管类型为( )。
A. 点接触型硅管;B.面接触型硅管;C.点接触型锗管;院(系) 班级姓名学号……………………………………………装…………………………订………………………线……………………………………………D. 面接触型锗管;4.PN结的基本特性是( )。
A. 放大;B. 稳压;C. 单向导电性;D. 伏安特性;5.当反向电压增大到一定数值的时候,二极管反向电流突然增大这种现象称为( )。
A. 正向稳压;B. 正向死区;C. 反向截止;D. 反向击穿;6.需要工作在正向电压下的特殊二极管是( )。
A. 稳压二极管;B. 光电二极管;C. 发光二极管;D. 变容二极管;7. 稳压值为6V的稳压二极管,温度升高,稳压值:()。
A.略有上升;B.略有降低;C.基本不变;D.根据情况而变;8.光电二极管当受到光照时电流将( )。
A. 不变;B. 增大;C. 减小;D. 都有可能;9.变压器次级交流电压有效值为10V ,单相桥式整流时,负载上的平均电压为:( )。
A .9V ;B .18V ;C .20V ;D .28V ;10.在单相桥式整流电容滤波电路中,若发生负载开路情况时,输出电压为( );A .0.45U2;B .0.9U2 ;C .22U ;D .222U ;11.桥式整流电路的输出电压的正极应接二极管的( );A. 共负极端;B. 共正极端;C. 正负共接端;D. 不确定;12.下列说法错误的是:();A.IE = IB + Ic适合各类三极管;B.Ic=βIB 适合各类三极管;C.所有三极管放大都要满足发射结正偏、集电结反偏;D.所有三极管放大,三极电位都要满足:Uc>U b>Ue;13.工作在放大区的某三极管当I B1= 40uA时,I c1= l mA,当I B2= 60μA时,I c2=2.2mA,则其β值为:();A. 50;B.52.5;C.60;D.57.5;14.测得 NPN三极管的三个电极的电压分别是U B=1.2V,U E =0.5V,U C=3V,该三极管处在()状态。
微电子器件
期末考试复习题答案更正及补充
(简答题部分)
主?
答:当 V 比较小时,以 J r 为主; 当 V 比较大时,以 J d 为主。
E G 越大,则过渡电压值就越高。
补:7 、 什么是小注入条件?什么是大注入条件?写出小注入条件和大注入条件下的结定律,并讨论两种情况下中性区边界上载流子浓度随外加电压的变化规律。
大注入,就是注入到半导体中的非平衡少数载流子浓度接近或者超过原来的平衡多数载流子浓度时的一种情况。
改:14、提高基区掺杂浓度会对晶体管的各种特性,如 γ、α、β、
TE C 、EBO BV 、pt V 、A V 、bb r '等
产生什么影响?
改:16、①双极晶体管的理想的共发射极输出特性曲线图,并在图中标出饱和区与放大区的分界线,
②厄尔利效应③击穿现象的共发射极输出特性曲线图。
【重点题】
某突变结的雪崩击穿临界电场为 E C = 4.4 ×105 V/cm ,雪崩击穿电压为 220V ,试求发生击穿时
的耗尽区宽度 x dB 。
解:当 N A >> N D 时, J dn << J dp
降低
虚线代表 V BC = 0 ,或 V CE = V BE ,即放大区与饱和区的分界线。
在虚线右侧,V BC < 0 ,或 V CE >V BE ,为放大区;
在虚线左侧,V BC > 0 ,或 V CE < V BE ,为饱和区。
B dB
C 3B dB 5C 12
2222010cm 10μm 4.410V x E V x E -=⨯====⨯。
《微电子技术概论》期末复习题试卷结构:填空题40分,40个空,每空1分,选择题30分,15道题,每题2分,问答题30分,5道题,每题6分填空题1.微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。
2.微电子学中实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统,是微小化的。
3.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。
4.材料按其导电性能的差异可以分为三类:导体、半导体和绝缘体。
5. 迁移率是载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度。
6.PN 结的最基本性质之一就是其具有单向导电性。
7.根据不同的击穿机理,PN 结击穿主要分为雪崩击穿和隧道击穿这两种电击穿。
8.隧道击穿主要取决于空间电荷区中的最大电场。
9. PN结电容效应是PN结的一个基本特性。
10.PN结总的电容应该包括势垒电容和扩散电容之和。
11.在正常使用条件下,晶体管的发射结加正向小电压,称为正向偏置,集电结加反向大电压,称为反向偏置。
12.晶体管的直流特性曲线是指晶体管的输入和输出电流-电压关系曲线,13.晶体管的直流特性曲线可以分为三个区域:放大区,饱和区,截止区。
14.晶体管在满足一定条件时,它可以工作在放大、饱和、截止三个区域中。
15.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,在电路中得到了大量的应用。
16. 一般情况下开关管的工作电压为 5V ,放大管的工作电压为 20V 。
17. 在N 型半导体中电子是多子,空穴是少子;18. 在P 型半导体中空穴是多子,电子是少子。
19. 所谓模拟信号,是指幅度随时间连续变化的信号。
20. 收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号是模拟信号。
21. 所谓数字信号,指在时间上和幅度上离散取值的信号。
22. 计算机中运行的信号是脉冲信号,但这些脉冲信号均代表着确切的数字,因而又叫做数字信号。
23. 半导体集成电路是采用半导体工艺技术,在硅基片上制作包括电阻、电容、二极管、晶体管等元器件并具有某种电路功能的集成电路。
微电子学考试题库及答案1、PN结电容可分为过渡区电容和扩散电容两种,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VT产生影响,具体地,对于短沟道器件对VT 的影响为下降,对于窄沟道器件对VT的影响为上升。
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。
8、热平衡时突变PN结的能带图、电场分布,以及反向偏置后的能带图和相应的I-V特性曲线。
答案:见最后附件9、PN结电击穿的产生机构两种;(答案:雪崩击穿、隧道击穿或齐纳击穿。
)10、双极型晶体管中重掺杂发射区目的;(答案:发射区重掺杂会导致禁带变窄及俄歇复合,这将影响电流传输,目的为提高发射效率,以获取高的电流增益。
)11、晶体管特征频率定义;(答案:随着工作频率f的上升,晶体管共射极电流放大系数下降为时所对应的频率,称作特征频率。
)12、P沟道耗尽型MOSFET阈值电压符号;(答案:)13、MOS管饱和区漏极电流不饱和原因;(答案:沟道长度调制效应和漏沟静电反馈效应。
)15、MOSFET短沟道效应种类;(答案:短窄沟道效应、迁移率调制效应、漏场感应势垒下降效应。
)16、扩散电容与过渡区电容区别。
(答案: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、截止频率fT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。
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零XX 至二零XX 学年第X 学期期终考试模拟集成电路原理课程考试题 A 卷(120分钟)考试形式:开卷考试日期20XX 年月日课程成绩构成:平时10 分,期中0 分,实验10 分,期末80 分一二三四五六七八九十合计一.选择题(共20题,每题2分,共40分)1.对于MOS管, 当W/L保持不变时, MOS管的跨导随漏电流的变化是( B )A. 单调增加B. 单调减小C. 开口向上的抛物线D.开口向下的抛物线.2. 对与MOS器件,器件如果进入饱和区, 跨导相比线性区将( A )A增加 B.减少 C不变 D 可能增加也可能减小3. 在W/L相同时, 采用”折叠”几何结构的MOS管较普通结构的MOS管, 它的栅电阻( C )A 增大B 不变C 减小D 可能增大也可能减小4. 关于衬底PNP,下列说法正确的是( A )A.所有衬底PNP集电极电压必须相同.B.所有衬底PNP发射极电压必须相同.C.所有衬底PNP基极电压必须相同.D.所有衬底PNP各个电极电压可以任意设定5. 对于扩散电阻, 其宽度越大, 则电阻值越易做得( A )A 精确, B误差大, C 误差可大可小, D电阻间的相对误差大.6. 室温下, 扩散电阻阻值的温度系数为( A )A 正, B零, C负, 可正可负7.在集成电路中决定互联线宽度的因素有( A )A.大电流密度限制.B.Si-Al互熔问题.C.互联线的温度系数………密………封………线………以………内………答………题………无………效……D.是否形成欧姆接触.8. 套筒式共源共栅运放和折叠式共源共栅运放相比, 它的( B )较大些A. 最大电压输出摆幅B. 差模增益C. 极点频率D.功耗9.在版图设计上, 采用比例电阻和比例电容的设计可以( C )A. 提高电阻或电容自身的绝对精度,B. 提高电阻或电容自身的相对精度,C. 减小电阻或电容间的比例误差D. 无影响10.差分对中, 不影响其共模抑制比的因素为( C )A.差分管的对称性B.电流源的交流阻抗C.输入电压幅度D.电阻R C1和R C2的对称性11. Cascode电流镜的最小输出电压V MIN(out)的值为( C )A.V ON+V TN B.2(V ON+V TN) C. 2V ON+V TN D. V ON+2V TN12.对于ED NMOS基准电压源电路, 其中的两个NMOS的工作状态为( A )A, 都是饱和区B. 一个是饱和区, 一个是线性区C 都是线性区D都是亚阈值区13正偏二级管正向压降具有( B )温度特性.A . 零 B. 负 C. 正 D. 可正可负14. MOS共栅放大器的特点是( D )A.放大器输入输出反相, 输入阻抗高B.放大器输入输出同相, 输入阻抗高………密………封………线………以………内………答………题………无………效……C.放大器输入输出反相, 输入阻抗低D.放大器输入输出同相, 输入阻抗低15. 电路的主极点是( D )A离原点最远的极点, 它对应电路的-3dB带宽B 离原点最远的极点, 它对应电路的单位增益带宽C离原点最近的极点, 它对应电路的单位增益带宽D.离原点最近的极点, 它对应电路的-3dB带宽16.在CMOS差分输入级中, 下面的做法哪个对减小输入失调电压有利( C )A.增大有源负载管的宽长比.B.提高静态工作电流..C.增大差分对管的沟道长度和宽度D.提高器件的开启(阈值)电压17.在差分电路中, 可采用恒流源替换”长尾”电阻. 这时要求替换”长尾”的恒流源的输出电阻( A )A.越高越好, B.越低越好 C. 没有要求D. 可高可低18. 和共源极放大器相比较, 共源共栅放大器的密勒效应要( A )A.小得多B相当, C 大得多. D不确定19.在版图设计上, 采用比例电阻和比例电容的设计可以( C )A. 提高电阻或电容自身的绝对精度,B. 提高电阻或电容自身的相对精度,C. 减小电阻或电容间的比例误差D. 无影响20.对于差分对的版图设计下列( D )图最优.………密………封………线………以………内………答………题………无………效……二. 简答题(共5题,每题4分, 共20分)1. 画出共源共栅放大器基本结构, 简述其工作原理及特点.答:基本原理:M1为输入器件,M2为共源共栅器件,共源级M1将输入电压信号Vin 转换为电流信号g m Vin ,该电流信号流入M2漏端,从其源端输入到负载。
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。
( √ )
23.双极型晶体管在满足一定条件时,它可以工作在放大、饱和、截止三个区域中。
( √ )
24. 在N型半导体中空穴是多子,电子是少子。
( × ) 电子是多子
25. 本征半导体的导电能力很弱,热稳定性很差。
( √)
26. 组合逻辑电路的基本单元是集成电路。
( × ) 门电路
27. 时序逻辑电路的基本单元是集成电路。
( × ) 触发器
28. CMOS集成电路已成为集成电路的主流。
( √ )
29. 迁移率反映的是载流子(电子和空穴)在单位电场作用下的平均漂移速度。
( √ )
30.半导体集成电路是采用半导体工艺技术,在硅基片上制作包括电阻、电容、二极管、晶体管等元器件并具有某种电路功能的集成电路。
( √ )
1.IC:集成电路
2. VLSI:超大规模集成电路
3. SOC:系统芯片
4. LD:半导体激光器
5. Donor: 施主
6. TFT:薄膜晶体管
7. MEMS: 微机电系统8. HDL:硬件描述语言9. DA: 数模转换
10. TTL: 晶体管—晶体管逻辑11. VD: 气相淀积
12 acceptor:受主13. MSI: 中规模集成电路
简答题:
1.简述数字集成电路的设计过程?
答:主要包括三个阶段:功能设计、逻辑和电路设计、版图设计。
2.简述微电子的特点是什么?
答:微电子学是研究固体(主要是半导体)材料上构成的微小化电路、电路及系统的电子学分支,学是信息领域的重要学科,是一门综合性很强的边缘学科,是一门发展极为迅速的学科,渗透性极强。
3.简述集成电路有哪些分类?
答:按其处理信号的种类不同可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
按其制作工艺不同,可分为半导体集成电路、膜集成电路和混合集成电路三类。
按集成度高低不同,可分为小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路四类。
按导电类型不同,可分为双极型集成电路和单极型集成电路两类。
4.简述电路模拟在集成电路设计中所起的作用?
答:电路模拟除了在版图设计前用于电路设计的验证之外,也可以用于版图设计后的“后仿真”,在考虑引入寄生参量的情况下保证电路性能依然符合要求。
5.摩尔(Moore)定律的内容?
答:集成电路的集成度,及芯片上晶体管的数目,每隔18个月增加一倍或每三年翻两番。
6.简述21世纪硅微电子学技术主要发展的方向有哪些?
答:主要有三个发展方向:缩小器件尺寸、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。
7.什么是集成电路?
答:集成电路是采用一系列特定的半导体加工工艺,在一块较小的单晶片上制作上许多二极管、三极管以及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成一个完整的电子电路,作为一个不可分割的整体执行某一特定功能。
8.简述SOC设计与一般集成电路设计的特点?
答:SOC设计需要在早期进行软硬件集成和验证,需要建立一个完善的软硬件协同理论,通过分析系统要求、符合实现设计约束的硬件和软件架构,使软硬件完成的功能比较平衡,从而使系统代价最小,性能最优。
分析综合:
1.集成电路工艺有哪些分类?每一类的工艺有哪些?简述其作用?
答:分为(1)图形转换技术:主要包括光刻和刻蚀等技术。
光刻作用:在硅片表面上形成一层胶膜。
刻蚀作用:形成图形和在绝缘层上开窗口,提高刻蚀的各向异性度,高保真地转移光刻图形。
(2)薄膜制作技术:主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发)等。
外延作用:在硅底层上生长硅薄膜。
氧化作用:在MOS电路中作为MOS器件的绝缘栅介质,器件的组成部分
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。
化学气相淀积作用:在衬底上淀积一层薄膜材料。
物理气相淀积作用:淀积各种合金和难熔金属薄层。
(3)掺杂技术:主要包括扩散和离子注入等技术。
扩散作用:提高硅的导电性能。
离子注入作用:提高集成电路工艺的灵活性。
2.试分析一下标准单元/门阵列的概念,简述其优点/缺点,以及设计流程。
答:门阵列概念:采用母片半定制技术,在一个芯片上把结构和形状完相同的单元排列成阵列形式,每个单元内部含有若干器件,单元之间留有布线通道,通道宽度和位置固定,并预先完成接触孔和连线以外的芯片加工步骤,形成母片。
优点:设计周期短,设计成本低,适合设计适当规模、中等性能、要求设计时间短、数量相对较少的电路。
缺点:设计灵活性较低;门利用率低;芯片面积浪费;速度较低;功耗较大。
标准单元概念:属于定制设计方法,从标准单元库中调用事先经过精心设计的辑单元,并排列成行,行间留有可调整的布线通道,再按功能要求将各内部单元以及输入/输出单元连接起来,形成所需的专用电路。
优点:设计效率高,可变的单元数、压焊块数、通道间距,布局布线的自由度增大,较高的芯片利用率和连线布通率。
缺点:依赖于标准单元库,标准单元库建立需较长的周期和较高的成本。
门阵列:(设计流程)标准单元:(设计流程)。