微电子学概论

微电子学概论Tag内容描述：<p>1、集成电路设计的EDA系统,Behavior,Specification,Register-transfer,Logic,Circuit,Layout,集成电路设计结构,集成电路设计流程,OUTLINE,ICEDA系统概述高层级描述与模拟VHDL及模拟综合逻辑模拟电路模拟时序分析和混合模拟版图设计的EDA工具器件模拟工艺模拟计算机辅助测试（CAT）技术,ICEDA系统概述,EDA（Electro。</p><p>2、北京大学北京大学 微电子学研究所微电子学研究所 半导体器件物理基础半导体器件物理基础 北京大学北京大学 微电子学研究所微电子学研究所 上一节课的主要内容 半导体、N型半导体、P型半导体、本征 半导体、非本征半导体 载流子、电子、空穴、平衡载流子、非 平衡载流子、过剩载流子 能带、导带、价带、禁带 掺杂、施主、受主 输运、漂移、扩散、产生、复合 北京大学北京大学 微电子学研究所微电子学研究所 *据统计：半导体器件主要有67种，另 外还有110个相关的变种 *所有这些器件都由少数基本模块构成 ： pn结 金属半导体接触 MOS结构 异。</p><p>3、期末考试神奇复习资料第一章 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？3 微电子学的特点是什么？微电子学：电子学的一门分支学科微电子学以实现电路和系统的集成为目的，故实用性极强。微电子学中的空间尺度通常是以微米(mm, 1mm106m)和纳米(nm, 1nm = 10-9m)为单位的。微电子学是信息领域的重要基础学科微电子学是一门综合性很强的边缘学科涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试与加工、图论、化学等多个学科微电子学是一门发展极为迅速的。</p><p>4、第五章 集成电路设计 集成电路设计与制造的主要流程框架 设计 芯片检测 单晶、外 延材料 掩膜版 芯片制 造过程 封装测试 系统需求 功能设计 逻辑设计 电路设计 掩模版图设计 计算机仿真 集成电路的 设计过程: 设计创意 + 仿真验证 集成电路芯片设计过程框架 是 功能要求 行为设计（VHDL） 行为仿真 综合、优化网表 时序仿真 布局布线版图 后仿真 否 是 否 否 是 完成 设计业 引 言 半导体器件物理基础：包括PN结的物理机制、双极管、 MOS管的工作原理等 器件 小规模电路 大规模电路 超大规模电路 甚大规模电路 电路的制备工艺：光刻、刻蚀。</p><p>5、下一页上一页 集成电路设计II 下一页上一页 分层分级设计思想分层分级设计思想 设计信息描述方法设计信息描述方法 图形描述 语言描述 ICIC设计流程设计流程 （TOPTOPDOWNDOWN） 系统功能设计系统功能设计 逻辑和电路设计逻辑和电路设计 版图设计版图设计 上次课内容 下一页上一页 OUTLINE 集成电路设计特点及设计信息描述 典型设计流程 集成电路的设计规则和全定制设计方法 专用集成电路的设计方法 几种集成电路设计方法的比较 可测性设计技术 下一页上一页 种类繁多的集成电路种类繁多的集成电路 下一页上一页 集成电路设计中要考虑的因。</p><p>6、微机电系统,Micro-Electro-Mechanical Systems,引 言,信息系统微型化 系统体积大大减小 性能、可靠性大幅度上升 功耗和价格大幅度降低 信息系统的目标：微型化和集成化 微电子解决电子系统的微型化 非电子系统成为整个系统进一步缩小的关键,微机电系统/微电子机械系统 Micro-Electro-Mechanical Systems 微机械：Micro-machine 微系统：Micro-System,MEMS技术,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。</p><p>7、东北大学 金硕巍,大规模集成电路基础,3. 1半导体集成电路概述,集成电路（Integrated Circuit，IC）,芯片（Chip, Die） 硅片（Wafer）,集成电路的成品率：,成品率的检测，决定工艺的稳定性，成品率对集成电路厂家很重要,集成电路发展的原动力：不断提高的性能/价格比,集成电路发展的特点：性能提高、价格降低,集成电路的性能指标： 集成度 速度、功耗 特征尺寸 可靠性,主要途径：缩小器件的特征尺寸 增大硅片面积,功耗 延迟积,集成电路的关键技术：光刻技术(DUV),缩小尺寸：0.250.18mm 增大硅片：8英寸12英寸,亚0.1mm：一系列的挑战， 亚50。</p><p>8、集成电路制造工艺,CMOS集成电路制造工艺,上一次课的主要内容,从原始硅片到封装测试前的关键工艺 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。 工艺：光刻、刻蚀 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 工艺：扩散，离子注入 ，退火 薄膜制备：制作各种材料的薄膜 工艺：氧化，化学气相淀积，物理气相淀积,工艺集成,工艺集成：组合工艺，制备不同类型的集成电路,CMOS反相器,双极工艺 双极集成电路 CMOS工艺 CMOS集成电路,栅电极： 重掺杂的多晶硅,多晶硅,氧化层,金属,N 衬。</p><p>9、纳电子器件,OUTLINE,纳米技术概述 纳米半导体材料 碳纳米管和半导体纳米线 量子点和量子线 纳电子器件 单电子晶体管 分子结器件 场效应晶体管 逻辑器件及其电路,什么是纳米科技 纳米科学是研究在千万分之一米到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的规律； 利用这些规律，在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工被称为纳米技术。,0.1nm 1nm 1000nm 106nm 109nm,知识上的裂缝，一边是以原子、分子为主体的微观世界，另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结，存在一个过渡区-纳米世界,。</p><p>10、光电子器件,光电子器件,光电子器件：光子和电子共同作用的半导体器件 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 光电探测器：利用电子学方法检测光信号的 太阳能电池：将光能转换为电能,OUTLINE,固体中的光吸收和光发射 半导体发光二极管 半导体激光器 光电探测器 半导体太阳能电池,光具有波粒二象性 在固体中，光子和电子之间的相互作用有三种基本过程： 光吸收 自发发射 受激发射,固体中的光吸收和光发射,两个能级之间的三种基本跃迁过程 (a) 吸收 (b) 自发发射 (c) 受激发射,光电效应,光。</p><p>11、集成电路制造工艺,制造业,芯片制造过程,需要集成的内容,有源器件制备在同一衬底上，相互隔离 （二极管、双极晶体管、MOSFET） 无源器件（电阻、电容等） 互连引线,P,P,集成电路设计与制造的主要流程框架,集成电路的设计过程： 设计创意 + 仿真验证,设计业,集成电路芯片的显微照片,双极工艺 双极集成电路 CMOS工艺 CMOS集成电路,集成电路工艺,NPN晶体管,N沟道MOS晶体管,CMOS集成电路(互补型MOS集成电路)：目前应用最为广泛的一种集成电路，约占集成电路总数的95%以上。,集成电路制造工艺,前工序：（重点） 形成半导体器件的核心部分，管芯。</p><p>12、系统芯片(SOC)技术,世界集成电路设计技术发展现状,世界集成电路加工工艺水平为0.13微米，正在向0.09微米、12英寸加工工艺过渡 系统芯片（System-on-Chip）正在成为集成电路产品的主流 超大规模集成电路IP复用（IP Reuse）和硬软件协同设计水平日益提高 集成电路设计业、制造业、封装业三业并举，相对游离 设计工具落后于设计水平,SOC-摆脱IC设计困境的途径,功能越来越复杂，一个团队不可能从每一个晶体管设计开始，必须用第三方的IP核 多个芯片在I/O上会增加功耗，SOC方法可降低功耗 产品的生命周期越来越短，制版费用越来越贵，芯片必须。</p><p>13、微电子学概论,32学时 概论：对微电子学概括介绍 对象：工科非微电子专业本科生 目的：提供对于微电子学的全面了解，在某些兴趣点上有所深入，帮助学生建立起将来从事微电子或与微电子有关的事业的基础 基础课程：大学物理（普通物理学），基础电工、电路类课程 授课：清华大学微电子学研究所严利人,- 1.01 -,教材： 以电子教案为主，补充其他内容 课程参考书目： 严利人等，微电子制造技术概论 朱正涌，半导体集成电路 杨之廉，集成电路导论 西安电子科技大学，微电子技术概论,- 1.02 -,与微电子密切相关的产业（链） 为IC制造业服务的行。</p><p>14、Introduction to Microelectronics 第七章 可靠性技术 失效模式失效机7.1 失效模式和失效机理 7.2 可靠性设计技术 7.3 可靠性评价技术 7.4 失效分析技术 7.5 可靠性实验技术 第七章 可靠性技术 ?随着科学技术的迅猛发展，无论是军事装备还是民用系统，其性能越来越先 进，结构越来越复杂，使用环境要求越来越严格，因此对电子产品的质量和可 靠性的要求也越来越高从而对每个产品中使用的品种繁多的电子元器件的可靠性的要求也越来越高，从而对每个产品中使用的品种繁多的电子元器件的可 靠性提出了更高的要求。 ?质量和可靠性工作是关系到。</p><p>15、第三章大规模集成电路基础,3.1半导体集成电路概述,集成电路（IntergratedCircuit，IC）,芯片（Chip,Die）硅片（Wafer）,集成电路的成品率：,成品率的检测，决定工艺的稳定性，成品率对集成电路厂家很重要,集成电路发展的原动力：不断提高的性能/价格比,集成电路发展的特点：性能提高、价格降低,集成电路的性能指标：集成度速度、功耗特征尺寸可靠性,主要途径：缩小器件的特征尺寸增。</p><p>16、微机电系统 Micro Electro MechanicalSystems 引言 信息系统微型化系统体积大大减小性能 可靠性大幅度上升功耗和价格大幅度降低信息系统的目标 微型化和集成化微电子解决电子系统的微型化非电子系统成为整个系统进一。</p>