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√增强载流子迁移率是新一代微电子器件和电路发展的重要方向

√增强载流子迁移率是新一代微电子器件和电路发展的重要方向
√增强载流子迁移率是新一代微电子器件和电路发展的重要方向

增强载流子迁移率是新一代微电子器件和电路发展的重要方向

(作者:Xie Meng-xian,电子科技大学微固学院)

(1)集成电路发展状况:

作为微电子技术的主体——集成电路,它的发展已经经历了若干个重要阶段,从小规模、中规模,到大规模、乃至超大规模、特大规模等。微电子技术的这种长足的进步,在很大程度上就是在不断努力地缩短场效应器件的沟道长度,这主要是通过改善微电子工艺技术、提高加工水平来实现的。尽管现在沟道长度已经可以缩短到深亚微米、乃至于纳米尺寸了,但是要想再继续不断缩短沟道长度的话,将会受到若干因素的限制,这一方面是由于加工工艺能力的问题,另一方面是由于器件物理效应(例如短沟道效应、DIBL效应、热电子等)的问题。因此,在进一步发展微电子技术过程中,再单只依靠缩短沟道长度就很不现实、甚至也可能了,则必须采用新的材料、开发新的工艺和构建新的器件结构,才能突破因缩短沟道所带来的这些限制。

实际上,从集成电路的发展趋势来看,大体上可以划分为三大阶段:

①K时代(Kbit,KHz):微细加工的时代(不断缩短有效尺寸)~“微米时代”;

②M时代(Mbit,MHz):结构革命的时代(不断改进器件和电路结构)~“亚微米时代”;

③G时代(Gbit,GHz):材料革命的时代(不断开发新材料、新技术)~“10纳米时代”。

现在已经开始进入G时代,因此,在不断开发新技术的同时,特别值得注意的是新材料的开发;不仅要开发新型的半导体材料(例如宽禁带半导体、窄禁带半导体、大极性半导体等),而且也要开发各种新型的辅助材料(例如高K、低K介质材料,Cu电极材料,新型表面钝化材料等)。器件和电路研究者应该多加注意新材料的开发应用;而新材料研究者应该多加注意往器件和电路的应用上下功夫。

在新的材料和工艺技术方面现在比较受到重视的是高介电常数(高K)材料和Cu互连技术。当沟道长度缩短到一定水平时,为了保持栅极的控制能力,就必须减小栅极氧化层厚度(一般,选取栅氧化层厚度约为沟道长度的1/50),而这在工艺实施上会遇到很大的困难(例如过薄的氧化层会出现针孔等缺陷);因此就采用了高介电常数的介质材料(高K材料)来代替栅极氧化物,以减轻制作极薄氧化层技术上的难度。另外,沟道长度缩短带来芯片面积的减小,这相应限制了金属连线的尺寸,将产生一定的引线电阻,这就会影响到器件和电路的频率、速度;因此就采用了电导率较高一些的Cu来代替Al作为连线材料,以进一步改善器件和电路的信号延迟性能。可见,实际上所有这些高K材料和Cu互连等新技术的采用都是不得已而为之的,并不是从半导体材料和器件结构本身来考虑的。

显然,为了适应器件和电路性能的提高,最好的办法是另辟途径,应该考虑如何进一步发挥半导体材料和器件结构的潜力,并从而采用其他更有效的技术措施来推动集成电路的发展。现在已经充分认识到的一种有效的技术措施就是着眼于半导体载流子迁移率的提高(迁移率增强技术)。

(2)迁移率增强技术:

迁移率(μ)是标志载流子在电场作用下运动快慢的一个重要物理量,它的大小直接影响到半导体器件和电路的工作频率与速度。

对于双极型晶体管而言,高的载流子迁移率可以缩短载流子渡越基区的时间,使特征频率(f T)提高,能够很好的改善器件的频率、速度和噪音等性能。

对于场效应晶体管而言,提高载流子迁移率则具有更加重要的意义。因为MOSFET的最大输出电流——饱和漏极电流I DS可表示为:

I DS= (WμC ox/2L) (V GS-V T)2

式中的W/L为晶体管栅极的宽长比,C ox为单位面积栅电容(等于εox/t ox,t ox是栅氧化层厚度),V GS为栅-源电压,V T为增强型MOSFET的开启电压。可见,在场效应晶体管中,增强沟道中载流子的迁移率μ与缩短沟道长度L具有同样的效果,都可以大大增大输出电流,并从而提高器件的驱动能力,因而可提高器件的工作速度。

特别有必要强调的是,对于提高大规模集成电路的速度而言,增强载流子迁移率的措施往往是一种必不可少的手段。因为信号在集成电路中传输的延迟时间τd是与信号的逻辑电压摆幅V m和载流子迁移率μ成反比的,即有

τd∝C L/(μV m)

式中的C L是负载门扇出的输入电容与寄生电容之和。而逻辑门开关工作所耗散的能量(为P d×τd)则必须大于转换C L的状态的能量,即等于C L所存储的能量,故有

P d×τd = C L V m2/2

即开关能量与逻辑电压摆幅的平方成正比。这就表明,减短信号传输的延迟时间和降低开关能量,在对逻辑电压摆幅的要求上是矛盾的。因此,为了保证集成电路能够稳定地工作,不致因发热而受到影响,就应当适当地降低逻辑电压摆幅;但与此同时,为了保证集成电路又具有较高的工作速度,那就只有提高载流子的迁移率来减短信号传输的延迟时间了。所以,超高速场效应逻辑集成电路必须要具有较高的载流子迁移率才能得以实现。

实际上,对于沟道长度缩小到65nm数量级的VLSI而言,电路的功耗就已经成为了一个限制其性能的重要因素。当然,如果对于工作速度没有特别的要求,只是为了提高集成度的话,那么降低功耗则是考虑的主要问题。但是,实际上往往在降低功耗的同时,还必须提高速度。因此,现在人们所采取的各种新型器件结构、新型材料和新型工艺技术,多数情况下都是为了增强载流子的迁移率,以降低逻辑电压摆幅,来避免功耗的这种限制。

对于ULSI的基本器件——CMOS而言,增强载流子的迁移率,特别是提高空穴的迁移率具有更加重要的意义。由于Si中空穴的迁移率比电子的约小2.5倍,所以就造成Si-CMOS 技术中产生出两大问题:一是在设计CMOS时,为了保证通过PMOSFET和NMOSFET电流的一致性,就必须把PMOSFET的栅极宽度增大2.5倍,这就必将导致芯片面积增大;二是Si-CMOS器件及其电路的最高工作频率和速度将要受到其中PMOSFET性能的限制。因此,在发展射频CMOS集成电路和特大规模CMOS集成电路中,设法提高半导体中空穴的迁移率是微电子研究领域中的一项前沿性课题。

值得指出,增强载流子迁移率的措施是从本质上提高了半导体材料的性能,因此它不仅对于短沟道FET具有重要的意义,而且对于通常的器件也同样具有重要的价值。

总之,增强载流子迁移率对于进一步提高微电子器件和电路的性能是非常重要而甚至是必须的。所以,可以说,增强载流子迁移率是新一代微电子器件和电路发展的一个重要方向。

至于如何增强载流子的迁移率,现在已经逐渐发展出了多种技术,例如应变晶体技术、超薄体技术等。现在应变硅技术已经进入了LSI的试用阶段。不过,总的来说,增强载流子迁移率的技术还很不完善和成熟,是今后微电子技术需要大力研发的一个重要方面。

微电子电路生产实习课程教学大纲

微电子电路生产实习课程教学大纲 英文名称:Microelectronics Circuit Production Practice 课程编码:B09078 课程类别:必修 学分数: 1 学时数(理论、实验分别表示):10 /30 周学时:8 课内学时/课外学时:10/30 授课学期:第七学期 适用专业:电子科学与技术 先修课程:集成电路制造技术 考核方式:写总结 一、教学目的要求。 生产实习是微电子技术专业教学计划中重要的实践性教学环节。目的是使学生了解微电子产品制作的全过程,巩固和丰富已学过的专业知识,培养学生的动手能力,理论联系实际能力。学生通过在实际操作中观察现象、发现问题,并分析与解决问题,从而掌握解决实际问题的方法和提高解决实际问题的能力,为后续课程学习和工作打好坚实的基础。 二、课程主要内容及基本要求。(标“*”者为重点内容;标“△”者为难点) 第一次熟悉分立器件生产线 参观:分立器件生产线△* 组织参观生产分立器件生产厂商或有关单位,了解分立器件生产的组织机构和生产情况。由生产实习指导教师联系组织生产实习产品厂参观,主要参观内容包括: (1)分立器件的生产流程与生产工艺; (2)分立器件的组装、检测与调试; (3)请公司技术人员讲解产品的工作原理及相关技术; (4)请企业经理介绍工厂的组织机构和生产组织管理情况。

第二次熟悉光电生产线 参观:光电生产线△* 组织参观光电生产厂商或有关单位,了解光电生产的组织机构和生产情况。由生产实习指导教师联系组织生产实习产品厂参观,主要参观内容包括:(1)请光电企业的经理介绍工厂的组织机构和生产组织管理情况; (2)请光电公司的业务骨干讲解产品的生产流程与LED的新技术; (3)请光电企业的技术人员讲解仪器的操作技术和产品的制造流程。 第三次熟悉功率器件流程 参观:功率器件制造企业△* 由生产实习指导教师联系组织功率器件制造企业参观,主要参观内容包括:(1)功率器件的生产流程与生产工艺; (2)功率器件的组装、检测与调试; (3)请功率器件公司的业务骨干讲解产品的工作原理及相关工艺技术; (4)请功率器件公司的经理介绍工厂的组织机构和生产组织管理情况。 第四次熟悉PCB板生产流程 参观:PCB板制造企业 由生产实习指导教师联系组织PCB板制造企业参观,主要参观内容包括:(1)PCB板的生产流程与生产工艺; (2)PCB板的组装、检测与调试; (3)请电路公司的业务骨干讲解产品的工作原理及相关工艺技术; (4)请电路公司的经理介绍工厂的组织机构和生产组织管理情况。 第五次实习后的观感及交流相互经验 实习后的观感及交流相互经验。 三、课程主要环节及时数分配见下表: 由厂方带领学生参观实习。 四、教学的深度与广度 掌握集成电路生产流程,了解集成电路设计、生产和工艺的最新动态。了解校内主要工艺的工作流程。

微电子电路课程设计

课程设计报告 微电子电路 带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器 集成电路设计 目录 1.课程设计目的···································页码3 2.课程设计题目描述和要求·························页码3 3.设计思路·······································页码4 4.带有源负载的共源极放大器设计过程及结果·········页码5 5.带有源负载的cascode放大器设计过程及结果·······页码7 6.心得体会·······································页码9 7.参考书目·······································页码9

2 1.课程设计目的 深刻理解课本上学到的知识,建立各个章节的知识体系之间的联系。 加强动手能力和运用课本知识理论解决问题的能力。 对于放大器的性能和参数有更深刻的理解和掌握。 2.课程设计题目描述和要求 分析如图这样的带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器的开环增益,3dB 频宽,单位增益频率。其中负载电容为3PF ,电源电压为5V ,要求CS 放大器的开环增益大于30dB ,cascode 放大器的开环增益大于60 dB 。对仿真结果进行分析,功耗小于2mW 。 Vdd C

3 Vdd C 3.设计思路:根据题目要求来计算以cs 放大器为例 ⑴功率不超过2mW ,电源为 5v ,得到总电流不能超过400uA 。 ⑵开始分配给ID 的电流为50u 运用了镜像电流源,电流大小之比为2,在长度一定时候的宽度之比也是2,故在右边电路的id 为100u ⑶根据公式 对于n 管来说,预估一个过驱动电压0.4v (大约0.2-0.5v )均可。计算出来n 管宽长比为11.26,取11。因为实验中给定了n 管的阈值电压为0.723v ,所以,可以确定栅源电压为1.1v 左右。 对于p 管来说,预估一个过驱动电压为0.5v (大约0.2-0.5v )均可。经过计算,p 管的宽长比为11.59,取12 。

半导体器件物理 试题库

半导体器件试题库 常用单位: 在室温(T = 300K )时,硅本征载流子的浓度为 n i = 1.5×1010/cm 3 电荷的电量q= 1.6×10-19C μn =1350 2cm /V s ? μp =500 2 cm /V s ? ε0=8.854×10-12 F/m 一、半导体物理基础部分 (一)名词解释题 杂质补偿:半导体内同时含有施主杂质和受主杂质时,施主和受主在导电性能上有互相抵消 的作用,通常称为杂质的补偿作用。 非平衡载流子:半导体处于非平衡态时,附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流子浓度, 额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。 迁移率:载流子在单位外电场作用下运动能力的强弱标志,即单位电场下的漂移速度。 晶向: 晶面: (二)填空题 1.根据半导体材料内部原子排列的有序程度,可将固体材料分为 、多晶和 三种。 2.根据杂质原子在半导体晶格中所处位置,可分为 杂质和 杂质两种。 3.点缺陷主要分为 、 和反肖特基缺陷。 4.线缺陷,也称位错,包括 、 两种。 5.根据能带理论,当半导体获得电子时,能带向 弯曲,获得空穴时,能带 向 弯曲。 6.能向半导体基体提供电子的杂质称为 杂质;能向半导体基体提供空穴的杂 质称为 杂质。 7.对于N 型半导体,根据导带低E C 和E F 的相对位置,半导体可分为 、弱简 并和 三种。 8.载流子产生定向运动形成电流的两大动力是 、 。

9.在Si-SiO 2系统中,存在 、固定电荷、 和辐射电离缺陷4种基 本形式的电荷或能态。 10.对于N 型半导体,当掺杂浓度提高时,费米能级分别向 移动;对于P 型半 导体,当温度升高时,费米能级向 移动。 (三)简答题 1.什么是有效质量,引入有效质量的意义何在?有效质量与惯性质量的区别是什么? 2.说明元素半导体Si 、Ge 中主要掺杂杂质及其作用? 3.说明费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的实用范围? 4.什么是杂质的补偿,补偿的意义是什么? (四)问答题 1.说明为什么不同的半导体材料制成的半导体器件或集成电路其最高工作温度各不相同? 要获得在较高温度下能够正常工作的半导体器件的主要途径是什么? (五)计算题 1.金刚石结构晶胞的晶格常数为a ,计算晶面(100)、(110)的面间距和原子面密度。 2.掺有单一施主杂质的N 型半导体Si ,已知室温下其施主能级D E 与费米能级F E 之差为 1.5B k T ,而测出该样品的电子浓度为 2.0×1016cm -3,由此计算: (a )该样品的离化杂质浓度是多少? (b )该样品的少子浓度是多少? (c )未离化杂质浓度是多少? (d )施主杂质浓度是多少? 3.室温下的Si ,实验测得430 4.510 cm n -=?,153510 cm D N -=?, (a )该半导体是N 型还是P 型的? (b )分别求出其多子浓度和少子浓度。 (c )样品的电导率是多少? (d )计算该样品以本征费米能级i E 为参考的费米能级位置。 4.室温下硅的有效态密度1932.810 cm c N -=?,1931.110 cm v N -=?,0.026 eV B k T =,禁带 宽度 1.12 eV g E =,如果忽略禁带宽度随温度的变化

计算机基础题及参考答案

础基计算机第1章选择题 1.1 计算机概述 [1]. 下列说法中,错误的是________。C [A]集成电路是微电子技术的核心 [B]硅是制造集成电路常用的半导体材料微处理器芯片属于超大规模集[D] [C]现代集成电路制造技术已经用砷化镓取 代了硅成电路 可将其分为通用集成电路按照集成电路的[2]. 可以从不同角度给集成电路分类,________D和专用集成电路两类。 用途[D] [C]工艺 [A]晶体管数目[B]晶体管结构和电路 [3]. 下列关于集成电路的叙述错误的是________。D [A]将大量晶体管、电阻及互连线等制作在尺寸很小的半导体单晶片上就构成集成电路。 [B]现代集成电路使用的半导体材料通常是硅或砷化镓。 [C]集成电路根据它所包含的晶体管数目可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模集成电路。 [D]集成电路按用途可分为通用和专用两大类。微处理器和存储器芯片都属于专用集成电路。 [4]. 关于集成电路(IC),下列说法中正确的是________。C [A]集成电路的发展导致了晶体管的发明子系中规模集成电路通常以功能部件、 [B] 统为集成对象 [C]IC芯片是计算机的核心 [D]数字集成电路都是大规模集成电路 [5]. 集成电路是现代信息产业的基础。目前PC机中CPU芯片采用的集成电路属于_______。D [A]小规模集成电路 [B]中规模集成电路 [C]大规模集成电路 [D]超大规模 和极大规模集成电路 C从原料熔炼开始到最终产品包装大约需要[6]. 集成电路制造工序繁多, _______道工序。 几千 [D] [A]几 [B]几十 [C]几百 [7]. Intel公司的创始人Gordon E.Moore 曾预测,单块集成电路的集成度平均每 ________左右翻一番C [A]半年 [B]1年 [C]1年半 [D]2年半 [8]. 线宽是集成电路芯片制造中重要的技术指标,目前CPU芯片制造的主流技术中线宽为____。D [A]几个微米 [B]几个纳米 [C]几十个微米 [D]几十个纳米 [9]. 下列关于IC卡的叙述中,错误的是_________。D [A]IC卡按卡中镶嵌的集成电路芯片不同可分为存储器卡和CPU卡 [B]IC卡按使用方式不同可分为接触式IC卡和非接触式IC卡 [C]手机中使用的SIM卡是一种特殊的CPU卡 [D]只有CPU卡才具有数据加密的能力 [10]. 下列说法错误的是________。B

测迁移率的方法

测量方法 (1)渡越时间(TOP)法 适用于具有较好的光生载流子功能的材料的载流子迁移率的测量,可以测量有机材料的低迁移率。 在样品上加适当直流电压,选侧适当脉冲宽度的脉冲光,通过透明电极激励样品产生薄层的电子一空穴对。空穴被拉到负电极方向,作薄层运动。设薄层状况不变,则运动速度为μE。如假定样品中只有有限的陷阱,且陷阱密度均匀,则电量损失与载流子寿命τ有关,此时下电极上将因载流子运动形成感应电流,且随时间增加。在t 时刻有:若式中L 为样品厚度电场足够强,t≤τ,且渡越时间t0<τ。则在t0 时刻,电压将产生明显变化,由实验可测得,又有式中L、V 和t0 皆为实验可测量的物理量,因此μ值可求。 (2)霍尔效应法 主要适用于较大的无机半导体载流子迁移率的测量。将一块通有电流I 的半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中,则在垂直于电流和磁场的薄片两端产生一个正比于电流和磁感应强度的电势U,这称为霍尔效应。由于空穴、电子电荷符号相反,霍尔效应可直接区分载流子的导电类型,测量到的电场可以表示为式中R 为霍尔系数,由霍尔效应可以计算得出电流密度、电场垂直漂移速度分量等,以求的R,进而确定μ。 3)电压衰减法 通过监控电晕充电试样的表面电压衰减来测量载流子的迁移率。 充电试样存积的电荷从顶面向接地的底电极泄漏,最初向下流动的电荷具有良好的前沿,可以确定通过厚度为L 的样品的时间,进而可确定材料的μ值。 (4)辐射诱发导电率(SIC)法 导电机理为空间电荷限制导电性材料。 在此方法中,研究样品上面一半经受连续的电子束激发辐照,产生稳态SIC,下面一半材料起着注入接触作用。然后再把此空间电荷限制电流(SCLC)流向下方电极。根据理论分析SCLC 电导电流与迁移率的关系为J=pμε1ε0V2/εDd3 (7) 测量电子束电流、辐照能量和施加电压函数的信号电流,即可推算出μ值。 (5)表面波传输法 被测量的半导体薄膜放在有压电晶体产生的场表面波场范围内,则与场表面波相联系的电场耦合到半导体薄膜中并且驱动载流子沿着声表面波传输方向移动,设置在样品上两个分开的电极检测到声一电流或电压,表达式为Iae=μP/Lv.(8) 式中P 为声功率,L 为待测样品两极间距离,v 为表面声波速。有此式便可推出μ值。(6)外加电场极性反转法(6)外加电场极性反转法 在极性完全封闭时加外电场,离子将在电极附近聚集呈薄板状,引起空间电荷效应。当将外电场极性反转时,载流子将以板状向另一电极迁移。由于加在载流子薄层前、后沿的电场影响,因而在极性反转后t 时间时,电流达到最大值。t 相当于载流子薄层在样品中行走的时间,结合样品的厚度、电场等情况,即可确定μ值。 (7)电流一电压特性法本方法主要适用于工作于常温下的MOSFET 反型层载流子迁移率的测量。对于一般的MOSFET 工作于高温时,漏源电流Ids 等于沟道电流Ich 与泄漏电流Ir 两者之和,但当其工作于常温时,泄漏电流Ir 急剧减小,近似为零,使得漏源电流Ids 即为沟道电流Ich。因此,对于一般的MOSFET 反型层载流子迁移率,可以根据测量线性区I—V 特性求的。总结综上所述,本文共指出了七中载流子迁移率的测量方法,除此之外,还可采用漂移实验、分析离子扩散、分析热释电流极化电荷瞬态响应等方法进行载流子迁移率的测量

微电子器件__刘刚前三章课后答案(DOC)

课后习题答案 1.1 为什么经典物理无法准确描述电子的状态?在量子力学 中又是用什么方法来描述的? 解:在经典物理中,粒子和波是被区分的。然而,电子和光子是微观粒子,具有波粒二象性。因此,经典物理无法准确描述电子的状态。 在量子力学中,粒子具有波粒二象性,其能量和动量是通过这样一个常数来与物质波的频率ω和波矢k 建立联系的,即 k n c h p h E ====υ ω υ 上述等式的左边描述的是粒子的能量和动量,右边描述的则是粒子波动性的频率ω和波矢k 。 1.2 量子力学中用什么来描述波函数的时空变化规律? 解:波函数ψ是空间和时间的复函数。与经典物理不同的是,它描述的不是实在的物理量的波动,而是粒子在空间的概率分布,是一种几率波。如果用()t r ,ψ表示粒子的德布洛意波的振幅,以 ()()()t r t r t r ,,,2 ψψψ*=表示波的强度,那么,t 时刻在r 附近的小体 积元z y x ???中检测到粒子的概率正比于()z y x t r ???2,ψ。

1.3 试从能带的角度说明导体、半导体和绝缘体在导电性能上的差异。 解:如图1.3所示,从能带的观点来看,半导体和绝缘体都存在着禁带,绝缘体因其禁带宽度较大(6~7eV),室温下本征激发的载流子近乎为零,所以绝缘体室温下不 能导电。半导体禁带宽度较小,只有1~2eV ,室温下已经有一定数量的电子从价带激发到导带。所以半导体在室温下就有一定的导电能力。而导体没有禁带,导带与价带重迭在一起,或者存在半满带,因此室温下导体就具有良好的导电能力。 1.4 为什么说本征载流子浓度与温度有关? 解:本征半导体中所有载流子都来源于价带电子的本征激发。由此产生的载流子称为本征载流子。本征激发过程中电子和空穴是同时出现的,数量相等,i n p n ==00。对于某一确定的半导体材料,其本征载流子浓度为kT E V C i g e N N p n n ==002 式中,N C ,N V 以及Eg 都是随着温度变化的,所以,本征载流子浓度也是随着温度变化的。 1.5 什么是施主杂质能级?什么是受主杂质能级?它们有何异同?

迁移率

引言 迁移率是衡量半导体导电性能的重要参数,它决定半导体材料的电导率,影响器件的工作速度。已有很多文章对载流子迁移率的重要性进行研究,但对其测量方法却少有提到。本文对载流子测量方法进行了小结。 1 迁移率μ的相关概念 在半导体材料中,由某种原因产生的载流子处于无规则的热运动,当外加电压时,导体内部的载流子受到电场力作用,做定向运动形成电流,即漂移电流,定向运动的速度成为漂移速度,方向由载流子类型决定。在电场下,载流子的平均漂移速度v与电场强度E成正比为: 式中μ为载流子的漂移迁移率,简称迁移率,表示单位电场下载流子的平均漂移速度,单位是m2/V·s 或cm2/V·s。 迁移率是反映半导体中载流子导电能力的重要参数,同样的掺杂浓度,载流子的迁移率越大,半导体材料的导电率越高。迁移率的大小不仅关系着导电能力的强弱,而且还直接决定着载流子运动的快慢。它对半导体器件的工作速度有直接的影响。 在恒定电场的作用下,载流子的平均漂移速度只能取一定的数值,这意味着半导体中的载流子并不是不受任何阻力,不断被加速的。事实上,载流子在其热运动的过程中,不断地与晶格、杂质、缺陷等发生碰撞,无规则的改变其运动方向,即发生了散射。无机晶体不是理想晶体,而有机半导体本质上既是非晶态,所以存在着晶格散射、电离杂质散射等,因此载流子迁移率只能有一定的数值。 2 测量方法 (1)渡越时间(TOP)法 渡越时间(TOP)法适用于具有较好的光生载流子功能的材料的载流子迁移率的测量,可以测量有机材料的低迁移率。 在样品上加适当直流电压,选侧适当脉冲宽度的脉冲光,通过透明电极激励样品产生薄层的电子一空穴对。空穴被拉到负电极方向,作薄层运动。设薄层状况不变,则运动速度为μE。如假定样品中只有有限的陷阱,且陷阱密度均匀,则电量损失与载流子寿命τ有关,此时下电极上将因载流子运动形成感应电流,且随时间增加。在t时刻有: 若式中L为样品厚度电场足够强,t≤τ,且渡越时间t0<τ。则 在t0时刻,电压将产生明显变化,由实验可测得,又有 式中L、V和t0皆为实验可测量的物理量,因此μ值可求。 (2)霍尔效应法 霍尔效应法主要适用于较大的无机半导体载流子迁移率的测量。

PLC第三版课后答案 王永华

PLC第三版课后答案王永华 王永华 第一章作业参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系? 答:电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性;电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么现象?为什么? 答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散得到现象。 原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力Fr的作用。于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样,在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。

5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器? 答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成,而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合? 答:热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计,可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答:热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的是双金属片的热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;熔断器在电路中起短路保护的作用,它利用的是熔丝的热熔断原理,它的动作具有瞬时性。 11、中间继电器与接触器有何异同?

半导体物理与微电子电路

《半导体物理与微电子电路》(科目代码879)考试大纲 特别提醒:本考试大纲仅适合2016年硕士研究生入学考试。该门课程包括两部分内容,(-)半导体物理部分,占75分。(二)微电子电路部分, 占75分。 (一)半导体物理部分 1.考研建议参考书目 《半导体物理学》(第7版),刘恩科编著,电子工业出版社。 2.基本要求 (1)知晓Si、GaAs、InP、GaN、SiC等半导体材料的晶格结构、能带特点。 (2)掌握晶体材料能带产生的原因,明确导体、半导体、绝缘体的能带特点,掌握半导体中电子的状态和能带;掌握布里渊区、有效质量、空穴等概念及其意义。 (3)掌握半导体中杂质所引入的能级,掌握施主杂质、受主杂质、杂质的补偿、等电子陷阱、深能级杂质等概念,熟悉点缺陷、位错等概念。 (4)掌握半导体中载流子的统计分布,明确费米能级的意义,明确玻耳兹曼近似的条件与简并化条件,掌握电子浓度和空穴浓度的计算公式,明确载流子浓度乘积的特性;了解低温载流子冻析效应、禁带变窄效应等概念。 (5)掌握本征半导体与非本征半导体的载流子分布的特点、基本关系式、温度特性等,明确多子与少子的概念与特性。 (6)掌握载流子迁移率的概念和意义,熟悉载流子散射及其对迁移率的影响;掌握电导率与迁移率和载流子浓度的关系,掌握温度在其中的作用规律;明确强电场下载流子的运动特点,熟悉多能谷散射与耿氏效应。 (7)掌握载流子的复合与产生、非平衡载流子的寿命、准平衡与准费米能级;熟悉复合理论,明确复合中心与陷阱的特点。。 (8)掌握爱因斯坦关系、连续性方程,掌握非平衡载流子在电场作用下的运动特点。 (9)掌握pn结形成机制、能带图、结电容,掌握空间电荷区、接触电势差等基本概念;熟悉pn结电流电压特性,了解pn结电流电压特性偏离理想方程的因素;熟悉pn结击穿特点、pn结隧道效应等概念。 (10)掌握金属与半导体接触下的能级图、接触电势差,掌握表面态对接触势垒的影响,熟悉肖特基二极管概念,熟悉其与pn二极管的不同。 (11)熟悉MIS结构的基本特点,熟悉半导体异质结构的产生。 (12)掌握霍耳效应,了解半导体发光的基本原理。 (二)微电子电路部分 1. 考研建议参考书目 一、丘关源,《电路》(第5版),高等教育出版社 二、童世白,华成英,《模拟电子技术基础》(第四版),高等教育出版社 三、Adel S. Sedra, Kenneth Carless Smith,微电子电路(第五版上、下册),电子工业出版社 四、Charles K. Alexander, Fundamentals of Electric Circuits (5th Edition),机械工业出版社。2.基本要求 要求学生掌握电路的基本理论知识和分析方法;了解基本电子线路的工作原理和分析方

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? ?????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????按应用领域分类数字模拟混合电路非线性电路线性电路模拟电路时序逻辑电路组合逻辑电路数字电路按功能分类GSI ULSI VLSI LSI MSI SSI 按规模分类薄膜混合集成电路厚膜混合集成电路混合集成电路B iCMOS B iMOS 型B iMOS CMOS NMOS PMOS 型MOS 双极型单片集成电路按结构分类集成电路 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(m, 1m =10-6m)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学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微

电子学发展的方向 微电子学的渗透性极强,它可以是与其他学科结合而诞生出一系列新的交叉学科,例如微机电系统(MEMS)、生物芯片等 4.列举出你见到的、想到的不同类型的集成电路及其主要作用。 集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。 5.用你自己的话解释微电子学、集成电路的概念。 集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。 6.简单叙述微电子学对人类社会的作用。 可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。随着微电子的发展,器件的特征尺寸越来越小第二章半导体物理和器件物理基础 1.什么是半导体?特点、常用半导体材料 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) 掺杂:电子摆脱共价键所需的能量,在一般情况下,是靠晶体内部原子本身的热运动提供的。常温下,硅里面由于热运动激发价健上电子而产生的电子和空穴很少,它们对硅的导电性的影响是十分微小的。室温下半导体的导电性主要由掺入半导体中的微量的杂质(简称掺杂)来决定,这是半导体能够制造各种器件的重要原因。 施主:Donor,掺入半导体的杂质原子向半导体中 提供导电的电子,并成为带正电的离子。如 Si中掺的P 和As(最外层有5个价电子) 受主:Acceptor,掺入半导体的杂质原子向半导体中 提供导电的空穴,并成为带负电的离子。如 Si中掺的B(硼)(最外层只有3个价电子)

(完整word版)微电子器件与IC设计基础_第2版,刘刚,陈涛,课后答案.doc

课后习题答案 1.1 为什么经典物理无法准确描述电子的状态?在量子力学中又是用什么方法来描述的? 解:在经典物理中,粒子和波是被区分的。然而,电子和光子是微观粒子,具有波粒二象性。因此,经典物理无法准确描述电子的状态。 在量子力学中,粒子具有波粒二象性,其能量和动量是通过这样一个常数来与物质波的频率和波矢 k 建立联系的,即 E h h p n k c 上述等式的左边描述的是粒子的能量和动量,右边描述的则是粒子波动性的频率和波矢k。 1.2量子力学中用什么来描述波函数的时空变化规律? 解:波函数是空间和时间的复函数。与经典物理不同的是,它描述的不是实在的物理量 的波动,而是粒子在空间的概率分布,是一种几率波。如果用r , t 表示粒子的德布洛意 r ,t 2 r , t 表示波的强度,那么,t 时刻在 r 附近的小体积元 波的振幅,以r ,t x y z 中检测到粒子的概率正比于 2 r ,t x y z 。 1.3 试从能带的角度说明导体、半导体和绝缘体在导电性能上的差异。 解:如图 1.3 所示,从能带的观点来看,半导体和 绝缘体都存在着禁带,绝缘体因其禁带宽度较大 (6~7eV) ,室温下本征激发的载流子近乎为零,所 以绝缘体室温下不能导电。半导体禁带宽度较小, 只有1~2eV ,室温下已经有一定数量的电子从价 带激发到导带。所以半导体在室温下就有一定的 导电能力。而导体没有禁带,导带与价带重迭在 一起,或者存在半满带,因此室温下导体就具有 良好的导电能力。 1.4 为什么说本征载流子浓度与温度有关? 解:本征半导体中所有载流子都来源于价带电子的本征激发。由此产生的载流子称为本征载流子。本征激发过程中电子和空穴是同时出现的,数量相等,n0 p0 n i。对于某一确定 的半导体材料,其本征载流子浓度为 2 n0 p0 N C N V e E g kT n i 式中, N C,N V以及 Eg 都是随着温度变化的,所以,本征载流子浓度也是随着温度变化的。

载流子迁移率测量方法总结

载流子迁移率测量方法总结 引言 迁移率是衡量半导体导电性能的重要参数,它决定半导体材料的电导率,影响器件的工作速度。已有很多文章对载流子迁移率的重要性进行研究,但对其测量方法却少有提到。本文对载流子测量方法进行了小结。 迁移率μ的相关概念 在半导体材料中,由某种原因产生的载流子处于无规则的热运动,当外加电压时,导体内部的载流子受到电场力作用,做定向运动形成电流,即漂移电流,定向运动的速度成为漂移速度,方向由载流子类型决定。在电场下,载流子的平均漂移速度v与电场强度E成正比为: 式中μ为载流子的漂移迁移率,简称迁移率,表示单位电场下载流子的平均漂移速度,单位是m2/V·s 或cm2/V·s。 迁移率是反映半导体中载流子导电能力的重要参数,同样的掺杂浓度,载流子的迁移率越大,半导体材料的导电率越高。迁移率的大小不仅关系着导电能力的强弱,而且还直接决定着载流子运动的快慢。它对半导体器件的工作速度有直接的影响。 在恒定电场的作用下,载流子的平均漂移速度只能取一定的数值,这意味着半导体中的载流子并不是不受任何阻力,不断被加速的。事实上,载流子在其热运动的过程中,不断地与晶格、杂质、缺陷等发生碰撞,无规则的改变其运动方向,即发生了散射。无机晶体不是理想晶体,而有机半导体本质上既是非晶态,所以存在着晶格散射、电离杂质散射等,因此载流子迁移率只能有一定的数值。 测量方法 (1)渡越时间(TOP)法 渡越时间(TOP)法适用于具有较好的光生载流子功能的材料的载流子迁移率的测量,可以测量有机材料的低迁移率。 在样品上加适当直流电压,选侧适当脉冲宽度的脉冲光,通过透明电极激励样品产生薄层的电子一空穴对。空穴被拉到负电极方向,作薄层运动。设薄层状况不变,则运动速度为μE。如假定样品中只有有限的陷阱,且陷阱密度均匀,则电量损失与载流子寿命τ有关,此时下电极上将因载流子运动形成感应电流,且随时间增加。在t时刻有:

微电子技术物理基础的问题解答

(1)为什么元素周期表上的第13号元素Al是金属、而第14号元素Si却是半导体? 答:虽然它们的原子序数只差一个,但是性质却截然不同,这主要是由于其原子负电性不同,导致晶体能带结构不同的缘故。因为Al的负电性较小,价电子容易失去,则在形成晶体时倾向于采用金属键,故价电子所形成的能带没有禁带——属于金属。而Si的负电性较大,价电子不容易失去,则倾向于形成共价键,成为共价晶体,从而价电子能带存在禁带,并且禁带宽度正好不大(~1.12eV),所以属于半导体。 (2)为什么半导体中载流子的平均自由程往往要比晶体的晶格常数大得多? 答:晶格常数是结晶学原胞的边长,一般比原子间距要大一些.平均自由程是指载流子在运动过程中相继两次遭受散射(或碰撞)之间的距离.因为按照能带理论,排列规则、且不动的原子构成的晶格周期性势场,决定了电子的能量状态,即决定了能带结构;但是这种严格周期性的势场并不引起电子状态的改变,即不散射电子.这就意味着,排列规则、且不动的原子本身也并不散射电子.所以载流子的平均自由程往往要比晶体的晶格常数大数十到数百倍.(注意:排列不规则或者运动的原子,即不具有周期性的晶格势场,或者说杂质和缺陷所产生的势场,将要散射电子.) (3)为什么Si、Ge等半导体的禁带宽度(Eg)将随着温度(T)的升高而下降? 答:因为Si、Ge等半导体的价带、导带和禁带都是由原子外层的s态和p态价电子通过杂化而形成的;当许多原子靠近而构成晶体、原子外层的价电子——公有化电子形成能带时,并不是导带对应于原子的s 态电子、价带对应于原子的p态电子,所以禁带宽度也就不是随着原子间距的减小而变窄.因此,当温度升高时,原子间距增大,禁带宽度也就不是随之变宽,相反却是变窄.实际上,只有少数几种半导体的价带和导带是分别对应于原子的单一电子状态,这种半导体的禁带宽度确实是随着温度的升高而增大的. (4)为什么在半导体的禁带中可以存在有杂质、缺陷等的能级? 答: 半导体禁带这个能量范围,是晶体中的价电子所不能具有的能量;而价电子是属于整个晶体所有的,即是所谓公有化电子.这就意味着,禁带中不能存在公有化电子状态,但是这并不排斥在禁带中可以出现非公有化电子状态——杂质和缺陷等所谓局域性的电子状态.因此,在禁带中可以有杂质、缺陷等的能级. (5)为什么Si可以吸收光、并产生电子-空穴对?但是为什么Si中电子-空穴对的复合却一般不能够发出光来? 答: 因为Si的能带是间接跃迁的结构,即价带顶与导带底不在Brillouin区的同一点处.这也就是说,价带顶处的电子(或空穴),与导带底处的电子具有不同的动量(或不同的波矢).电子在价带与导带之间跃迁时需要满足能量守恒和动量守恒.当价带顶处的电子吸收了能量足够高的光子后,即可跃迁到导带去,至于跃迁前后动量的差别可以在电子进入导带以后再通过弛豫过程来调整解决,所以这种吸收光的过程是可以发生的.但是,如果导带底电子下落到价带时,除了放出能量以外,还要同时放出动量,这时若把能量以光子的形式发射出来,但是还必须要有第三者来接受所放出的动量(因为光子的动量=0),而这个第三者主要就是晶体中的声子(晶格振动的能量量子);因此,当电子-空穴对复合时,由于声子在接受动量的同时,也可以接受能量,即复合所释放出的动量和能量都将可能交给声子,从而一般也就不再发出光子了. (6)为什么价带中的许多价电子不能导电? 答: 因为填满价带的电子都是被原子束缚的电子——价电子,在电场作用下不能改变其能量状态,故不能导电。只有当它们摆脱价键的束缚(即本征激发)而成为导带电子以后才能够导电,与此同时在价带中留下价键空位。导带中的电子和价带中的空位——空穴就是载流子。 (7)为什么半导体中载流子浓度不大时,可以近似认为它们是服从Boltzmann统计的(即为非简并半导体)?

载流子迁移率计算方法(VASP,ORIGIN)

载流子迁移率计算方法(V A S P,O R I G I N) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

计算公式: 半导体物理书上也有载流子迁移率的公式,但是上面的是带有平均自由时间的公式,经过变换推倒,就成了上面的那个公式,因此要用vasp计算的参数有,S l,m e,m d,E l这四个参数,其他的都是常数,可以查询出来带入公式。 参数:S l ,就是需要我们先用vasp计算出声子谱,我们要对声子谱求导,取导带底处的值,对应的就是电子迁移率的S l 所以需要学会怎么使用phonopy m e :就是电子的有效质量,要用origin对能带图求二次导,取导带底对应的值。 m d: mx就是布里渊区X方向的有效质量,my就是y方向的有效质量,先用笔算出G 到K,M向量,然后分别作这两个向量的垂直向量,在这两个向量方向上取20个权重为0的点,放到KPOINTS中,按照以前的方法,算出来的能带就是x方向上的和y方向上的,然后就可以算出x,y方向上的有效质量。 E l :把公式变形一下,E l,放在一边,其他的放在另一边,δV就是原来晶胞的体积改变量,δE就是对应能量的该变量,V0就是晶胞原来的体积,也就是说,我要把原来的晶胞任意改变一下大小,算出导带底能量的变化量,进而就算出了E l这个量。 以上这四个量算出来之后,带入公式计算就可以得出电子的迁移率公式。 电子迁移率主要受到:声学支波散射,光学支波散射,电离杂质杂质散射的影响,因为后二者没有第一个影响大,所以我们计算的迁移率包含的就是在声学支波散射作用下的迁移率。(半导体物理书上都很仔细的介绍。) 2

计算机基础题与参考答案

第1章计算机基础 选择题 1.1 计算机概述 [1]. 下列说法中,错误的是________。C [A]集成电路是微电子技术的核心[B]硅是制造集成电路常用的半导体材料 [C]现代集成电路制造技术已经用砷化镓取代了硅[D]微处理器芯片属于超大规模集成电路 [2]. 可以从不同角度给集成电路分类,按照集成电路的________可将其分为通用集成电路和专用集成电路两类。D [A]晶体管数目[B]晶体管结构和电路[C]工艺[D]用途 [3]. 下列关于集成电路的叙述错误的是________。D [A]将大量晶体管、电阻及互连线等制作在尺寸很小的半导体单晶片上就构成集成电路。 [B]现代集成电路使用的半导体材料通常是硅或砷化镓。 [C]集成电路根据它所包含的晶体管数目可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模集成电路。 [D]集成电路按用途可分为通用和专用两大类。微处理器和存储器芯片都属于专用集成电路。 [4]. 关于集成电路(IC),下列说法中正确的是________。C [A]集成电路的发展导致了晶体管的发明[B]中规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象 [C]IC芯片是计算机的核心[D]数字集成电路都是大规模集成电路 [5]. 集成电路是现代信息产业的基础。目前PC机中CPU芯片采用的集成电路属于_______。D [A]小规模集成电路[B]中规模集成电路[C]大规模集成电路[D]超大规模和极大规模集成电路 [6]. 集成电路制造工序繁多,从原料熔炼开始到最终产品包装大约需要_______道工序。C [A]几[B]几十[C]几百[D]几千 [7]. Intel公司的创始人Gordon E.Moore 曾预测,单块集成电路的集成度平均每________左右翻一番C [A]半年[B]1年[C]1年半[D]2年半 [8]. 线宽是集成电路芯片制造中重要的技术指标,目前CPU芯片制造的主流技术中线宽为____。D [A]几个微米[B]几个纳米[C]几十个微米[D]几十个纳米 [9]. 下列关于IC卡的叙述中,错误的是_________。D [A]IC卡按卡中镶嵌的集成电路芯片不同可分为存储器卡和CPU卡 [B]IC卡按使用方式不同可分为接触式IC卡和非接触式IC卡 [C]手机中使用的SIM卡是一种特殊的CPU卡 [D]只有CPU卡才具有数据加密的能力 [10]. 下列说法错误的是________。B

微电子封装技术-课后习题答案

第1章习题 1.1 简述微电子封装技术的主要特点。 答: ①微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展,引脚由四边引出向面阵排列发展。②微电子封装向表面安装式封装(SMP)发展,以适合表面安装技术(SMT)。③从陶瓷封装向塑料封装发展。④从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。 1.2 简述微电子封装的四个技术层次。 答: 从由硅圆片制作出各类芯片开始,微电子封装可以分为四个层次:①第一层次,又称为芯片层次的封装,即用封装外壳将芯片封装成单芯片组件(Single Chip Module,SCM)和多芯片组件的一级封装,是指把集成电路芯片与封装基板或引脚架之间的粘贴固定、电路连线与封装保护的工艺,使之成为易于取放输送,并可与下一层次组装进行连接的模块元器件;②第二层次,将数个第一层次完成的封装与其他电子元器件组合成一个电路卡的工艺;③第三层次,将数个第二层次完成的封装组装成的电路卡组装在一个主电路板上,使之成为一个部件或子系统的工艺;④第四层次,将数个第三层次组装好的子系统再组装成一个完整电子产品的工艺过程。 1.3 简述微电子封装的主要功能。 答: 微电子封装通常有四种功能:传递电能、信号传输、散热通道、机械支撑。1.传递电能,主要是指电源电压的分配和导通。2.信号传输,主要是将电信号的延迟尽可能地减小,在布线时应尽可能使信号线与芯片的互连路径及通过封装I/O引出的路径达到最短。3.散热通道,主要是指各种微电子封装都要考虑器件、部件长期工作时如何将聚集的热量散出的问题。4.机械支撑,主要是指微电子封装可以为芯片和其他部件提供牢固可靠的机械支撑,并能适应各种工作环境和条件的变化。 1.4 简述微电子封装技术的主要类型。

有机半导体中载流子迁移率的测定

有机半导体中载流子迁移率的各种方法的测试原理。主要有如下JV) ,飞行2(CW) 直流电流2电压特性法( steady2state DC 几种:稳态时间法(time of flight , TOF) ,瞬态电致发光法(transientelectroluminescence , transient EL) ,瞬态电致发 光法的修正方法即双脉冲方波法和线性增压载流子瞬态法(carrier extraction by linearly increasing voltage ,CELIV) ,暗注入空间电荷限制电流(dark injection space charge limited current , DI SCLC) ,场效应晶体管方法(field2effect transistor , FET) ,时间分辨微波传导技术(time2resolved microwave conductivity technique , TRMC) ,电压调制毫米波谱(voltage2modulated millimeter2wave spectroscopy , VMS) 光诱导瞬态斯塔克谱方法(photoinducedtransient Stark spectroscopy) ,阻抗(导纳) 谱法(impedance (admittance) spectroscopy) 。 实验测定方法 一些传统无机半导体迁移率的测量方法是比较 成熟的,如利用霍耳效应[11 ] (根据定义,电流密度等 于载流电荷密度乘以平均漂移速率。电流密度可以 通过测量电流强度和样品尺寸而求得,载流电荷密 度可以通过在弱磁场下测量经典霍耳系数而求得。 因此,迁移率是一个可以通过直接测量而求得的 近来开发的拉曼散射技术[12 ] (通过微观拉曼

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