(优选)南京邮电大学微电子导论期末复习Ppt
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[最终版]微电子复习五哥祝你考试成功!微电子复习-晶体管的发明:1947年12月23日,Bell实验室发明,由肖克莱、巴丁和布拉顿发明。
1950年,肖克莱、帕克斯、迪尔发明NPN。
肖克莱、巴丁和布拉顿于1956年获得诺贝尔物理学奖。
-集成电路:1952年5月,英国皇家研究所的达默提出集成电路的设想。
1958年,德州仪器的基尔比制出第一块集成电路。
按结构形式分为:单片集成电路、混合集成电路。
-摩尔定律:书:集成电路的集成度每3年增长4倍,特征尺寸每3年缩小√2倍。
Wiki:(集成电路(IC)上可容纳的晶体管数目,约每隔24个月(1975年摩尔将24个月更改为18个月)便会增加一倍,性能也将提升一倍,当价格不变时;或者说,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。
这一定律揭示了信息技术进步的速度。
)瓶颈主要由封装技术来突破。
(3V、TSV技术等为重点)-单质半导体:有硅和锗,锗是一开始使用的。
-PN结的击穿分为:雪崩击穿和隧道击穿(齐纳击穿)。
雪崩击穿:增强的反向偏压使得大能量的电子空穴将满带电子激发到导带,而形成电隧道击穿:偏压足够高时,能带的弯曲使得一部分价带电子在能量上达到甚至超过导子-空穴对,“碰撞电离”新载流子又形成更多的电离载流子,雪崩倍增。
带的能力,而且禁带宽度随陡度增大而减小,隧穿电流从价带进入导带的几率大大增加。
-电子的微观运动:变。
-武哥祝你考试成功1.量子态:电子作稳恒运动,具有完全确定的能量。
同一量子态上只能有一个电子。
2.量子跃迁:在一定条件下,电子可以发生从一个量子态转移到另一个量子态的突能带论:-电子共有化:半导体由大量原子构成。
原子之间很近,一个原子的外层电子不仅受本原子作用,还受到相邻原子的作用;这样,他就与相邻原子的电子的量子态形成一定的交叠。
通过交替,电子可以从一个原子转移到相邻原子上。
当原子组成晶体后,电子不再固定在个别原子上运动,而是穿行于整个晶体的运动。
《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。
• 1.1微焊接工艺设计的必要性;1.表面贴装的元器件2.通过焊膏印刷在电路板焊盘上,经SMD贴装,通过I可流焊完成群焊。
3.焊点强度没有通孔插装形式高。
4.对焊点可靠性设计和可靠性评价重点应该是焊料的材料特性(尤其是疲劳特性)。
1.2微焊接工艺设计的顺序•工艺设计:焊点可靠性设;电路板焊盘设计;印刷网版开口设计;1.3工艺设计和设计应用实例?片式元件;QFP; TCP; BGA;微焊接工艺设计•对焊点可靠性设计和可靠性评价重点应该是焊料的材料特性(特别是疲劳特性)。
•对焊点可靠性产生影响的主要因素有:-对电路板焊盘所供给的焊料量的设定;-电路板焊盘与元件电极间的间隙;-电路板焊盘与对应元件的位置偏差。
•工艺设计的目的是将各种不良因素消灭在生产开始之前。
•焊点可靠性设计的目标是什么?•目标是确定必要的焊料量内容是焊点可靠性设计,电路板焊盘设计,印刷网版开口设计•微焊接工艺设计的内容是什么?•片式元件,QFP和BGA这几种元件在工艺设计上有何异同?第2章连接器和互连技术连接器连接连接器功能-一种在两个电子分系统之间提供可分新涉界而而对信号完整性或功率损耗不会产生不•可接_受戾澎响的机电系统。
采用机械手段(簧片偏转)来产生电气界面-1.接触件接口2.典型的接触件接口形态3.所有的表面在微尺度上接触接口都是粗糙的;4.右图为两个球形表而相接触;5.集中(接触)电阻。
6.接触镀层7.使用接触镀层的两个主要理由8.为了对接触簧片基底金属进行腐蚀防护;9.建立和保持接触界面尤其是金属接触界面,优化接触表面特性。
10.在插合以及使用期间的膜管理,可能是连接器性能中最关键的因素11.接触镀层的选择是控制膜效应的基本手段之一12.通过电镀施加接触镀层13.接触簧片14.机械零件15.提供产生和维持可分离的接触界面的接触力,并允许形成永久的连接界面。
16.电气零件17.将信号或功率从可分离的界面传输到永久的界面,然后传输到连接它的电路元件上18.连接器外壳•19.连接器外壳要具有明显的电气和机械功能,但是它也能提供环境上的保护。
微电子复习资料全集成电路的分类:1.按器件结构类型分类,共有三种类型,它们分别为双极集成电路,MOS集成电路和双极-MOS混合型集成电路。
(1)双极集成电路:这种电路采用的有源器件是双极晶体管,在双极集成电路中,又可以根据双极晶体管的类型的不同,而将它们细分为NPN型和PNP型双极集成电路。
双极集成电路的特点是速度高,驱动能力强,缺点是功耗较大,集成度相对较低。
(2)金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路:这种电路中所用的晶体管为MOS晶体管,根据MOS晶体管类型的不同,MOS集成电路又可以分为NMOS,PMOS和CMOS集成电路。
与双极集成电路相比,MOS集成电路的主要优点是:输入阻抗高,抗干扰能力强,功耗小,集成度高(适合大规模集成),因此,进入超大规模集成电路时代以后,MOS,特别是CMOS集成电路已经成为集成电路的主流。
(3)双极-MOS集成电路:同时包括双极和MOS晶体管的集成电路为双极-MOS集成电路,双极-MOS 集成电路综合了双极和MOS器件两者的优点,但这种电路具有制作工艺复杂的缺点。
随着CMOS集成电路中器件特征尺寸的减小,CMOS集成电路的速度越来越高,已经接近双极集成电路,因此,目前集成电路的主流技术仍然是CMOS技术。
2.按集成电路规模分类:每块集成电路芯片中包含的元器件数目叫做集成度,根据集成电路规模的大小,通常将集成电路分为小规模集成电路,中规模集成电路,大规模集成电路,超大规模集成电路,特大规模集成电路和巨大规模集成电路.3.按结构形式的分类:按照集成电路的结构形式可以将它分为半导体单片集成电路及混合集成电路。
(1)单片集成电路:它是指电路中所有的元器件都制作在同一块半导体基片上的集成电路。
(2)混合集成电路:是指将多个半导体集成电路芯片或半导体集成电路芯片与各种分立元器件通过一定的工艺进行二次集成,构成一个完整的,更复杂的功能器件,该功能器件最后被封装在一个管壳中,作为一个整体使用,在混合集成电路中,主要由片式无源元件,半导体芯片,带有互连金属化层的绝缘基板以及封装管壳组成。