北大微電子與電路基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)指南

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1、復(fù)習(xí)考試時(shí)間：7月1日(周四)上午8:00-10:00考試地點(diǎn)：二教105微電子部分考試題型判斷題(~15分)簡答題（~15分）問答題（~25分）請帶尺子和橡皮答疑時(shí)間6月29日，30日晚上6：00-9：00答疑地點(diǎn)理科二號(hào)樓2718緒論集成電路、集成度的概念集成電路設(shè)計(jì)和制造的基本過程集成電路分類雙極和CMOS集成電路通用和專用集成電路IC,ASIC,Foundry,chip,die微電子部分半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體、本征半導(dǎo)體、非本征半導(dǎo)體摻雜、施主雜質(zhì)、受主雜質(zhì)載流子、電子、空穴、多子、

2、少子、平衡載流子、非平衡載流子能帶、導(dǎo)帶、價(jià)帶、禁帶、禁帶寬度、費(fèi)米能級(jí)本征載流子濃度及影響因素、摻雜半導(dǎo)體中載流子濃度載流子輸運(yùn)漂移、擴(kuò)散、復(fù)合電導(dǎo)率、電阻率、遷移率、有效質(zhì)量PN結(jié)的結(jié)構(gòu)、PN結(jié)的工作原理及基本特性單向?qū)щ娦?、變?nèi)萏匦裕▌輭倦娙荩?、空間電荷區(qū)特征金半接觸（肖特基接觸和歐姆接觸）雙極晶體管的結(jié)構(gòu)及電極連接方式、雙極晶體管的電流輸運(yùn)機(jī)制及放大機(jī)理、輸出特性曲線MOS電容的結(jié)構(gòu)、相應(yīng)于柵壓變化半導(dǎo)體表面狀態(tài)的變化MOS晶體管的結(jié)構(gòu)、MOS晶體管的基本工作原理及工作區(qū)域、閾值電壓、MOS晶體管的種類、

3、轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線簡單的CMOS邏輯門電路的結(jié)構(gòu)（反相器、與非門、或非門）半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)集成電路制造工藝從原始硅片到封裝測試前的關(guān)鍵工藝的含義薄膜制備：氧化、化學(xué)氣相淀積CVD、物理氣相淀積PVD圖形轉(zhuǎn)換：光刻(基本步驟)、腐蝕/刻蝕摻雜技術(shù)：擴(kuò)散、離子注入與退火CMOS工藝集成版圖及版圖設(shè)計(jì)規(guī)則的概念、器件及反相器的版圖表述集成電路設(shè)計(jì)及EDA系統(tǒng)分層分級(jí)設(shè)計(jì)的基本概念單元庫的基本概念綜合、模擬(Simulation)的基本概念集成電路的典型設(shè)計(jì)流程全定制、定制(標(biāo)準(zhǔn)單元)、半定制（門陣列）、PLD/F

4、PGA等主要設(shè)計(jì)方法的概念和特點(diǎn)集成電路設(shè)計(jì)的EDA系統(tǒng)的主要作用EDA、DRC、ERC、LVS的含義SOC、IP核的基本概念發(fā)展規(guī)律摩爾定律的含義發(fā)展規(guī)律與趨勢ID+VD–ID(A)VD(V)反向（泄漏）電流正向電流擊穿電壓VBDpn結(jié)二極管雙極晶體管三極管電子流空穴流飽和截止正向工作區(qū)放大反向工作區(qū)相距很近的兩個(gè)pn結(jié)NP空間電荷區(qū)XMXNXPMOS場效應(yīng)晶體管MOSFET施加偏壓后的不同狀態(tài)：積累、耗盡、反型閾值電壓，線性區(qū)，飽和區(qū)nMOS施加偏壓后的不同狀態(tài)：積累、耗盡、反型00<>>ssFBgQVVfM

5、OS晶體管的種類講義p68圖3.40四種MOSFET的截面圖以及轉(zhuǎn)移和輸出特性曲線器件之間的隔離電極接觸：金屬與半導(dǎo)體的接觸－歐姆接觸金屬和重?fù)诫s半導(dǎo)體接觸能夠形成歐姆接觸一定有的區(qū)域：版圖有源區(qū)（或多晶硅）注入?yún)^(qū)n+，或p+，如已有重?fù)诫s區(qū)可以省接觸孔金屬器件的制備工藝阱和器件的隔離工藝柵的制備源漏的形成金屬化/互連CMOSIC的主要工藝步驟前端工藝后端工藝CMOS反相器的版圖CMOS反相器VinI阱版II有源區(qū)版IV多晶硅版Vn＋注入版版圖雙阱CMOS反相器系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)邏輯和電路設(shè)計(jì)RTL描述邏輯綜合(Syn

6、opsys)邏輯/電路網(wǎng)表邏輯模擬與驗(yàn)證時(shí)序分析和優(yōu)化邏輯和時(shí)序是否合乎要求調(diào)用單元庫版圖設(shè)計(jì)布圖placement布圖規(guī)劃（floorplanning)布線routing版圖版圖自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件版圖驗(yàn)證與檢查DRC、ERC、LVS、后仿真最終版圖與測試向量典型實(shí)際設(shè)計(jì)流程（標(biāo)準(zhǔn)單元庫）實(shí)現(xiàn)方法的比較專用集成電路（ASIC）全定制標(biāo)準(zhǔn)單元宏單元門陣列簡單PLD：PAL、PLA,GLA現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA性能、面積利用率、成本、靈活性、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)高低需要生產(chǎn)廠提供工藝文件與設(shè)計(jì)規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)單元庫宏單元庫母片PLD器件向

7、生產(chǎn)廠提供/需要版圖/全套掩膜版網(wǎng)表/全套掩膜版網(wǎng)表/引線孔和金屬互連掩膜版無可變固定高度不變不變可變可變固定可編程可變按行固定固定可變可變可變可編程單元外形單元類型單元布局連線習(xí)題I：1、什么是半導(dǎo)體？請從能帶結(jié)構(gòu)等方面解釋金屬、半導(dǎo)體、絕緣體的區(qū)別。2、Si中摻入1014cm－3的B，問該半導(dǎo)體的摻雜類型？室溫下，強(qiáng)電離時(shí)電子、空穴濃度是多少？示意畫出該半導(dǎo)體材料的能帶圖。若又摻入1017cm－3的P，問該半導(dǎo)體的摻雜類型？室溫下，強(qiáng)電離時(shí)電子、空穴濃度是多少？示意畫出該半導(dǎo)體材料的能帶圖。3、室溫下，在Si

8、中摻入了濃度為1x1016cm-3的施主雜質(zhì)，請簡單回答以下問題：A、請指出這是一塊什么類型的Si。示意畫出能帶圖。B、其中的載流子濃度約為多少？C、熱平衡時(shí)，請寫出電子濃度和空穴濃度的關(guān)系。D、載流子的遷移率約為多少？（參見講義2.3.2的圖）E、這塊硅材料的電阻率是多少？F、已知在該Si材料上施加的電場達(dá)到105V/cm時(shí)，載流子的速度將趨于飽和，飽和速度為107cm