集成电路期末考试知识点答案.docx

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1、-1-1、 哪一年在哪儿创建了晶体管？创建人哪一年获得了诺贝尔奖？1947贝尔试验室 肖克来 波拉坦 巴丁 创建了晶体管 1956获诺贝尔奖2、 世界上第一片集成电路是哪一年在哪儿制造出来的？创建人哪一年为此获得诺贝尔奖？Jack kilby 德州仪器公司1958年创建 2000获诺贝尔奖3、 什么是晶圆？晶圆的材料是什么？晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，材料是硅4, 目前主流集成电路设计特征尺寸已经到达多少？预料2021 年能实现量产的特征尺寸是多少？主流0.18um 22nm5、 晶圆的度量单位是什么？当前主流晶圆的尺寸是多少？英寸12英寸6、 摩尔是哪个公司的创始人？什么是摩尔

2、定律？英特尔芯片上晶体管数每隔18个月增加一倍7, 什么是SoC？英文全拼是什么？片上系统 System On Chip8, 说出Foundry, Fabless 和Chipless 的中文含义。代工 无生产线 无芯片9, 一套掩模一般只能生产多少个晶圆？1000个晶圆10, 什么是有生产线集成电路设计？电路设计在工艺制造单位内部的设计部门进展11, 什么是集成电路的一体化(IDM)实现模式？设计制造和封装都集中在半导体生产厂家内进展12, 什么是集成电路的无生产线(Fabless)设计模式？只设计电路而没有生产线13, 一个工艺设计文件(PDK)包含哪些内容？器件的SPICE参数, 幅员设计

3、用的层次定义, 设计规那么和晶体管电阻电容等器件以及通孔焊盘等根本构造幅员，及设计工具关联的设计规那么检查, 参数提取, 幅员电路图比照用的文件。14, 设计单位拿到PDK 文件后要做什么工作？利用CAD/EDA工具进展电路设计仿真等一系列操作最终生成以GDS-II格式保存的幅员文件，然后发给代工单位。15、 什么叫“流片？像流水线一样通过一系列工艺步骤制造芯片。16, 给出几个国内集成电路代工或转向代工的厂家。上海中芯国际 上海宏力半导体 上海华虹NEC 上海贝岭 无锡华润华晶 杭州士兰 常州柏玛微电子17, 什么叫多工程晶圆(MPW) ？MPW 英文全拼是什么？将多个运用一样工艺的集成电路

4、设计放在同一晶圆片上流片，完成后每个设计可以得到数十片芯片样品Multi-Project-Wafer18, 集成电路设计须要哪些学问范围？系统学问，电路学问，工具学问，工艺学问19, 对于通信和信息学科，所包括的系统有哪些？程控 系统，无线通信系统，光纤通信系统等；信息学科：有各种信息处理系统。20, RFIC, MMIC 和M3IC 是何含义？射频电路 微波单片集成电路 毫米波单片集成电路21, 闻名的集成电路分析程序是什么？有哪些闻名公司开发了集成电路设计工具？SPICE程序 Cadence, Synopsis和Mentor Graphics等公司22, 从事逻辑电路级设计和晶体管级电路设

5、计须要驾驭哪些工具？逻辑：驾驭VHDL或Verilog HDl等硬件语言描述及相应的分析和综合工具 晶体管：驾驭SPICE或类似的电路分析工具。23, 为了使得IC 设计胜利率高，设计者应当驾驭哪些主要工艺特征？从芯片外延和掩膜制作，光刻，材料淀积和刻蚀，杂质扩散或注入，到滑片封装的全过程。24, SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI 的中文含义是什么？英文全拼是什么？SSIsmall-scale integration小规模集成电路；MSI(Middle-scale integration)中规模集成电路；LSIlarge-scale integration大规模集成电路；VL

6、SIvery-large-scale integration甚大规模集成电路ULSIUltra-large-scale integration超大规模集成电路。-2-1, 电子系统特殊是微电子系统应用的材料有哪几类？导体 半导体 绝缘体2, 集成电路制造常用的半导体材料有哪些？硅, 砷化镓, 磷化铟3, 为什么说半导体材料在集成电路制造中起着根本性的作用？集成电路通常制作在半导体衬底材料上，集成电路的根本元件是依据半导体特性构成。4.半导体材料得到广泛应用的缘由是什么？参杂, 温度, 光照都可以变更半导体导电实力，以及多种由半导体形成构造中，注入电流会放射光发光二极管5, Si, GaAs,

7、InP 三种根本半导体材料中，电子迁移率最高的是哪种？最低的是哪种？GaAs Si6, 在过去40 年中，基于硅材料的多种成熟工艺技术有哪些？双极性晶体管BJT, 结型场效应管J-FET, P型场效应管PMOS, N型场效应管NMOS, 互补型金属-氧化物-半导体场效应管CMOS和双极性管CMOSBiCMOS等7, 硅基最先进的工艺线晶圆直径已到达多少？0.13umCMOS 工艺制成的CPU 运行速度已达多少？12英寸 2Ghz8, 为什么市场上90%的IC 产品都是基于Si 工艺的？原料丰富, 技术成熟, 价格低9, 及Si 材料相比，GaAs 具有哪些优点？1.GaAs中非平衡少子饱和漂移

8、速率大约是Si的4倍， 2.在GaAs中，电子和空穴可干脆复合，而Si不行。3. GaAs中价带及导带之间的禁带为，大于Si的10, GaAs 晶体管最高工作频率fT 可达多少？而最快的Si 晶体管能到达多少？150Ghz 几十GHz11, 基于GaAs 的集成电路中有哪几种有源器件？MESFET, HEMT和HBT三种有源器件。12, 为什么说InP 适合做发光器件和OEIC？InP中电子及空穴的复合是干脆进展的13, IC 系统中常用的几种绝缘材料是什么？SiO2, SiON, Si3N414, 什么是欧姆接触和肖特基接触？在半导体外表制作金属层后，假如参杂浓度较高，隧道效应抵消势垒的影响

9、形成欧姆接触：假如参杂浓度较低，金属和半导体结合面就形成肖特基接触。15, 多晶硅的特点？多晶硅是单质硅的一种形态, 特性随结晶度及杂质原子而变更, 应用广泛16, 在MOS 及双极型器件中，多晶硅可用来做什么？栅极, 源极及漏极或双极器件的基区及放射区的欧姆接触, 根本连线, 薄PN结的扩散源, 高值电阻等17, 什么是材料系统？由一些根本材料，如在Si, GaAs或InP制成的衬底上或衬底内，用其它物质再生成一层或几层材料。18, 半导体材料系统？是指不同质的几种半导体(GaAs及AlGaAs,Si及SiGe等)组成的层构造19, 异质半导体材料的主要应用有哪些？制作异质结双极性晶体管HB

10、T, 高电子迁移率晶体管HEMT, 高性能的LED及LD。20, 什么是半导体/绝缘体材料系统？半导体及绝缘体相结合的材料系统21, 晶体和非晶体的区分？晶体具有肯定几何外形如硅和锗，非晶体无固定形态如玻璃, 橡胶22, 什么是共价键构造？.最外层的价电子不仅受到自身原子核的作用，还要受到相邻原子核的作用，这样每个价电子就不局限于单个原子，可以转移到相邻的原子上去，这种价电子共有化的运动就形成了晶体中的共价键构造。23, 什么是本征半导体和杂质半导体？征半导体是一种纯净的, 构造完整的半导体晶体。在本征导体中参入微量的杂质，就形成了杂质半导体N, P24, 本征半导体有何特点？电子浓度及空穴浓

11、度一样，热力学零度没有自由电子，载流子少, 导电性差, 温度稳定性差25, 杂质半导体中，多子和少子是如何形成的？在本征半导体中掺入少量的3价元素，如硼, 铝或铟，有3个价电子，形成共价键时，缺少1个电子，产生1个空位。空穴为多数载流子，电子为少数载流子。在本征半导体中掺入少量的5价元素，如磷, 砷或锑，有5个价电子，形成共价键时，多余1个电子。电子为多数载流子，空穴为少数载流子。26, 什么是扩散运动？什么是漂移运动？扩散运动：由于PN结交界面两边的载流子浓度有很大的差异，载流子就要从浓度大的区域向浓度小的区域扩散。漂移运动：进入空间电荷区的空穴在内建电场作用下向P区漂移，自由电子向N区漂移

12、。27, PN 结的主要特点是什么？单向导电性28, 双极型三极管三个区有什么不同？放射区的掺杂浓度远远高于基区和集电区，基区做的很薄，集电结的面积大于放射结的面积。29, 双极型三极管有几种工作状态？每个状态PN 结偏置状况如何？放射结正偏集电结反偏时为放大工作状态, 放射结正偏集电结也正偏时为饱和工作状态, 放射结反偏集电结也反偏时截止工作状态, 放射结反偏集电结正偏为反向工作状态。30, 在放大状态下，三极管内部载流子传输过程是怎样进展的？放射结的注入, 基区中的输运及复合和集电区的收集31, 为什么晶体管的反向工作状态一般不用，尤其是在集成电路中更是如此？由于晶体管的实际构造不对称，特

13、殊是在集成电路中，放射区嵌套在基区内，基区嵌套在集电区内，放射结比集电结小很多反向电流放大倍数R比 F小很多32, MOS 管的核心构造是什么？导体, 绝缘体及衬底的掺杂半导体这三层材料叠在一起构成33, 依据形成导电沟道载流子类型的不同，MOS 管有几种类型？NMOS和PMOS34, 简述PMOS 管的详细构造。半导体局部的构造包含由两个P型硅的扩散区隔开的N型硅区域，这层型硅区域之上覆盖了由一个绝缘层和一个栅极的导电电极构成的夹层构造，两个P型硅的扩散区分别通过及金属导体的欧姆接触，形成源极和漏极。35, 简述MOS 管的导电沟道是如何形成的？ N反型层及源漏两端的N型扩散层连通36, 什

14、么叫阈值电压？阈值电压是否可变？阈值电压为负时称为什么电压？引起沟道区产生强外表反型的最小栅电压，称为阈值电压V T 。往往用离子注入技术变更沟道区的掺杂浓度，从而变更阈值电压。夹断电压。37, 对NMOS 晶体管，注入何种杂质使阈值电压增加或降低？P型杂质增加, N型杂质降低。38, 依据阈值电压不同，常把MOS 器件分为几种？增加型和耗尽型39, 在CMOS 电路里，MOS 管一般采纳何种类型？增加型40, 为什么说MOS 晶体管是一种电压限制器件？当栅源电压VGS等于开启电压VT时，器件开场导通，当源漏间加电压VDS且VGS=VT时，由于源漏电压和栅-衬底电压而分别产生的电场水平和垂直重

15、量的作用，沿着沟道就出现了导电。源漏电压VDS0所产生的电场水平重量起着使电子沟道向漏极运动的作用。随着源漏电压的增大，沿沟道电阻的压降会变更沟道的形态。41, MOS 管的IDS 大小除及源漏电压和栅极电压有关外，还及哪些因素有关？源漏之间的距离, 沟道宽度, 开启电压, 栅绝缘氧化层的厚度, 栅绝缘层的介电常数, 载流子的迁移率42、 一个MOS 管的正常导电特性可分为几个区域？夹断, 线性, 饱和43, 说明MOS 管“线性区沟道及漏极电流特点。弱反型区漏极电流随栅压的增大而线性增大44, 说明MOS 管“饱和区沟道及漏极电流特点。沟道强反型，漏极电流及漏极电压无关45, 用什么参数衡量

16、MOS 器件的增益？用gm衡量 MOS 器件的增益-3-1、 外延生长的目的是什么？外延生长的方法有哪几种？用同质材料形成具有不同的掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。液态生长, 气相外延生长, 金属有机物气相外延生长, 分子束外延生长。2、 什么是卤素传递生长法？它属于4 种生长方法中的哪一种？把至少一种外延层组成元素以卤化物形式通过衬底并发生卤素析出反响从而形成外延层的过程，它属于气相外延生长法。3、 液态生长有什么优缺点？最简洁最廉价但其外延层的质量不高4, 金属有机物气相外延生长和一般的气相外延生长的最大区分是什么？它是一种冷壁工艺，只要将衬底限制到肯定温度就行了5, 分子束外延生长

17、有什么特点？只能在超真空中进展且量产较低, 在GaAs基片上生长无限多外延层, 可以限制参杂的深度和精度到纳米级6.什么是掩模？掩模及集成电路制造有什么关系？制做掩模的数据从哪儿来？掩膜是涂有特定图案的铬薄层6080nm的匀称平坦的石英玻璃薄片, 一层掩膜对应一块 IC 的一层材料的加工, 幅员。7、 掩模制作方法有哪些？ 图案发生器方法, X 射线制版, 电子束扫描法8, 什么是整版接触式曝光？掩模尺寸和晶圆尺寸一样，并干脆及光刻胶胶层接触进展曝光。9, 什么是光刻？光刻的作用是什么？光刻的主要流程有哪些？ 光刻就是通过一系列生产步骤，将晶圆薄膜的特定局部去除的工艺。作用是把掩膜上的图型转换

18、成晶圆上的器件构造。流程有晶圆涂光刻胶, 曝光, 显影, 烘干。10, 负性和正性光刻胶有什么区分和特点？特点：光刻胶都对大局部可见光灵敏，对黄光不灵敏。 区分：负性光刻胶运用时，未感光局部被适当的溶剂刻蚀，而感光局部留下，所得图形及掩膜幅员形相反；正性光刻胶所得图形及掩膜板图案一样。11, 光刻的曝光方式有几种？各有何特点？接触和非接触两种，非接触分为接近式和投影式 接触式：精确度高，但掩膜易磨损，消耗大 非接触式： 接近式：解决了磨损问题，但辨别率下降。 投影式：辨别率高，不存在掩膜磨损问题，但生产量不高12, 接触曝光方式的关键技术有哪些？它的主要优缺点是什么？须要一股很粗的光束, 一个

19、很大的透镜，以及一套良好的光学系统；精确度较高但非志向接触导致LSI 芯片合格率不高，掩膜和晶圆每次接触都会产生磨损，掩膜消耗大.13, 什么是非接触曝光方式？掩膜及晶圆不接触的光刻方式，分为接近式和投影式两种14, 氧化的目的是什么？利用硅独有的特性制造薄到几十埃只有几个原子层的栅氧化层15, 为什么说栅氧化层的生长是特别重要的一道工序？氧化层的厚度确定了晶体管的电流驱动实力和牢靠性，其精度必需限制在几个百分点以内。16, 淀积的主要作用是什么？生成器件制造所需的材料17, 什么是刻蚀？什么是湿法刻蚀？湿法刻蚀有什么缺点？刻蚀即光刻腐蚀，就是通过光刻将光刻胶进展光刻曝光处理，然后通过其他方式

20、实现腐蚀以处理掉所需除去的局部; 湿法刻蚀首先要用含有可以分解外表薄层的反响物的溶液浸润刻蚀面；抗蚀剂中的小窗口会由于毛细作用而使得接触孔不能被有效浸润, 被分解的材料不能被有效从反响区中去除。18, 什么是干法刻蚀？干法有几种刻蚀方法？用等离子体对薄膜线条进展刻蚀的一种新技术。分为等离子体刻蚀, 反响离子刻蚀RIE, 磁增加反响离子刻蚀, 高密度等离子刻蚀等类型19, 掺杂的目的是什么？掺杂在何时进展？惨杂方法有哪几种？变更半导体的导电类型，形成N型层或P型层，以形成双极型晶体管及各种二极管的PN结，或变更材料电导率；掺杂可及外延生长同时或者其后进展；热扩散掺杂和离子注入法两种20, 离子注

21、入法有哪些优点？掺杂的过程可通过调整杂质剂量及能量来精确限制杂质分布，可进展小剂量和微小深度的掺杂较低的工艺温度，故光刻胶可用作掩膜可供掺杂的离子种类较多，离子注入法也可用于制作隔离岛-4-1、 说明用硅材料采纳 CMOS 工艺可形成哪些元件, 电路形式以及可到达的电路规模？可形成D, N/P-MOS, R, C, L元件, 可以形成CMOS或SCL电路形式, 可到达ULSI和GSI的电路规模2、 集成电路特殊是逻辑集成电路技术的类型有哪些？以双极性硅为根底的ECL技术, PMOS技术, NMOS技术，双极性硅或硅锗异质结晶体管加CMOS的BiCMOS技术和GaAs技术3、 为什么说速度和功耗

22、是每一种工艺两个最重要的特性？功耗越低越省钱，速度越快越省时4, 在各种工艺中，哪种工艺的速度最高？哪种工艺的功耗最小？GaAs速度高 CMOS功耗小5, 双极型硅工艺的特点是什么？有哪些主要应用？高速度, 高跨导, 低噪声及阈值易限制 低噪声高灵敏度放大器, 微分电路, 复接器, 振荡器6, 典型双极型硅工艺中的硅晶体管存在哪些问题？由于B-E结及基极接触孔之间的P型区域而形成较大的基区体电阻；集电极接触孔下N区域导致较大的集电极串联电阻；因PN结隔离而形成较大的集电极寄生电容。7、 双极型晶体管的最高速度取决于哪些因素？通过基区到集电极耗尽层的少数载流子的传输速度, 主要器件电容, 向寄生

23、电容充放电的电流大小8, 超高频 Si 双极型晶体管的截止频率 f T 已达多少？40GHz9, 什么是异质结？依据两种材料的导电类型不同，异质结可分为哪些类型？异质结形成的条件是什么？制造异质结的技术通常有哪些？两种不同的半导体相接触所形成的的界面区域，依据材料的导电类型分为同型异质结和异型异质结，两种半导体有相像的晶体构造, 相近的原子间距和热膨胀系数，利用界面合金, 外延生长, 真空淀积等技术10, 异质结有什么特点？它相宜于制作哪些器件？量子效应，迁移率变大, 奇异的二度空间特性, 人造材料工程学；发光组件, 镭射二极管, 异质构造双极晶体管, 高速电子迁移率晶体管11, 晶体管的两个

24、重要参数是什么？各代表什么意义？12, 为什么 GaAs 同质结双极型晶体管的性能很难到达或超过硅基BJT 的性能？它的空穴迁移率低于硅的空穴迁移率13, 为什么采纳 AlGaAs/GaAs 异质结构造制造的双极型晶体管(HBT)具有好的性能 ？异质结双极性晶体管的放射极效率主要由禁带宽度差确定，几乎不受掺杂比的限制14, InP/InGaAs HBT 具有什么特点？高速度, 低功耗15, 目前，III/V 族化合物构成的高速 HBT 可到达那些性能？它们的f T和fmax已分别超过150Ghz和200GHz16, Si/SiGe 材料系统的 HBT 工艺取得了那些长足进步？截止频率大于100

25、GHz的SiGe HBT已胜利实现；m的CMOS器件的SiGe BiCMOS。17, HBT 的主要优点是什么？适于何种应用？HBT具有很强的电流驱动实力；适用于模拟信号的功率放大和门阵列逻辑的输出缓冲电路设计。18, MESFET 的有源层是如何形成的？它的导电沟道是如何限制的？有源层可以采纳液相外延, 气相外延, 分子束外延和离子注入形成。在栅极上加电压，内部的电势就会被增加或减弱，从而使沟道的深度和流通的电流得到限制。19、 为什么说栅长是 MESFET 的重要参数？对MESFET的限制主要作用于栅极下面的区域20, 进一步提高 MESFET 性能的措施是什么？改良有源层的导电实力21,

26、 高电子迁移率晶体管HEMT速度高的主要缘由是什么？器件在晶体构造中存在着类似于气体的大量可高速迁移电子，即二维电子气。22, 二维电子气是如何形成的？当半导体外表上加一个及外表垂直的电场，在外表旁边形成电子势阱，就会积累起大量的电子23, 亚微米, 深亚微米和纳米的详细范围是多少？m及以下称为亚微米级 24, 什么状况下器件的栅极通常要考虑采纳蘑菇型即 T 型栅极？25, 什么是赝晶或赝配 HEMT ？因为In原子的晶格常量比Ga原子的大，因此GaInAs及GaAs或AlGaAs层之间存在着晶格不匹配的现象26, 由 Si/SiGe 材料系统研制的 HEMT 取得了哪些进展？在300K和77

27、K温度下，N沟道HEMT的跨导分别到达400mS/mm和800mS/mm；P沟道HEMT的跨导到达170mS/mm或300mS/mm27, HEMT有更高截止频率更高跨导和更低噪声的缘由？它的主要应用领域是什么？HEMT有源层中，没有施主及电子的碰撞 毫米波电路和光纤通信的超高速电路28, 及 Si 三极管相比，MESFET 和 HEMT 存在哪些缺点？1跨导相对低; 2阈值电压较敏感于有源层的垂直尺寸形态和掺杂程度；3驱动电流小 4阈值电压变更大29, MOS 工艺包括有哪几种？MOS 工艺的重要参数是什么？什么是特征尺寸？PMOS, NMOS, COMS, BiCMOS 沟道载流子特性,

28、栅极材料, 金属层数, 特征尺寸 工艺可以实现的平面构造的最小尺寸30, 铝栅 MOS 工艺的缺点是什么？制造源, 漏极及制造栅极采纳两次掩膜步骤，不简洁对齐31, 铝栅重叠设计方法虽然可解决铝栅 MOS 工艺的缺点，但还存在哪些缺点？CGS, CGD都增大了；栅极增长，管子尺寸变大，集成度降低。32, 什么是自对准技术？将两次MASK步骤合为一次，让D，S和G三个区域一次成形33, 硅栅工艺有哪些优点？自对准 无需重叠设计减小了电容提高了速度 减小了栅, 源, 漏极尺寸增加集成度；增加电路牢靠性34, 为什么 NMOS 工艺优于 PMOS 工艺？35, 给出 FET 的不同分类方法。按衬底材

29、料有Si, GaAs, InP 按场形成构造有J/MOS/MES 按载流子类型有P/N 按沟道形成方式区分有E/D36、 CMOS 工艺是如何在一种衬底材料上实现不同类型场效应晶体管的？阱有几种类型？每种类型可制作什么类型的场效应管？NMOS晶体管是P型硅衬底上的，而PMOS晶体管是做在N型硅衬底上的，通过在硅衬底上制作一块反型区域就能将两种晶体管做在同一个硅衬底上 两种类型N阱和p阱 NMOS管和PMOS管37, CMOS 包括哪几种详细工艺？P阱CMOS工艺，N阱CMOS工艺和双阱CMOS工艺38, 什么是 BiCMOS ？BiCMOS 的特点是什么？BiCMOS工艺技术是将双极型及CMO

30、S器件制作在同一芯片上。BiCMOS 的特点是结合了双极型器件的高跨导, 强驱动和CMOS器件高集成度, 低功耗的有优点，使它们相互取长补短，发挥各自优点，从而实现了高速, 高集成度, 高性能的超大规模集成电路39, BiCMOS 有几种类型？每种类型有什么特点？以CMOS工艺为根底的BiCMOS工艺和以双极工艺为根底的BiCMOS工艺 以CMOS工艺为根底的BiCMOS工艺对保证CMOS器件的性能比拟有利以双极工艺为根底的BiCMOS工艺对提高保证双极器件的性能有利。40, 哪种 BiCMOS 工艺用的较多？为什么？双极工艺为根底的BiCMOS工艺用的多 影响BiCMOS器件性能的主要局部是

31、双极局部。41, 以 P 阱 CMOS 工艺为根底的 BiCMOS 工艺存在哪些缺点？由于NPN晶体管的基区在P阱中，所以基区的厚度太大，使得电流增益变小 集成电路的串联电阻很大，影响器件性能 NPN管和CMOS管共衬底，使得NPN管只能接固定电位，从而限制了NPN管的运用42, 以 N 阱 CMOS 工艺为根底的 BiCMOS 工艺有哪些优缺点？工艺中添加了基区掺杂的工艺步骤，这样就形成了较薄的基区，提高了NPN晶体管的性能 制作NPN管的N阱将NPN管和衬底自然隔开，这样就使得NPN晶体管的各极均可以依据须要进展电路连接，增加了NPN晶体管应用的敏捷性 缺点：NPN管的集电极串联电阻还是太

32、大，影响双极型器件的驱动实力43, 分别画出标准 P 阱 CMOS 工艺和 N 阱 CMOS 工艺为根底的BiCMOS 工艺实现器件构造剖面图，并说明各自优缺点。 P阱CMOS-NPN构造剖面图 N阱CMOS-NPN体硅衬底构造剖面图-5-1、 集成电路中，有源器件是指哪些种类的晶体管？BJT, HBT, PMOS, NMOS, MESFET, 和HEMT2、 什么是CMOS 工艺？同时制造出包含互补的P型和N型两种MOS原件的一种工艺过程3、 MOS 管的实际组成是什么？根本参数是什么？由两个PN结和一个MOS电容组成的，根本的参数是Lmin, Wmin和 tox L：MOS工艺的特征尺寸(

33、feature size) ，W：栅极的宽度, tox:为MOS电容的厚度4、 给出MOS 管的伏安特性曲线。5、 为什么说MOS 电容的组成困难？MOS管有多层介质：在栅极电极的下面有一层SIO2介质 SIO2下面是P型衬底，衬底比拟厚 衬底电极同衬底之间必需是欧姆接触。6、 给出MOS 电容及外加电压变更关系的曲线。7、 按MOS 沟道随栅压正向和负向增加而形成或消逝的机理，存在着哪两种类型的MOS 器件？耗尽型：在VGS=0时导电沟道已经存在 增加型：当VGS正到肯定程度才会导通。8, 阈值电压VT 及衬底掺杂浓度是什么关系？实行什么方式或手段以调整VT 大小？影响VT 的其它因素有哪些

34、？MOS管的阈值电压VT及衬底的掺杂浓度Na亲密相关，掺杂浓度越大，VT的值越大。 用离子注入的方法可以限制Na,从而调整必要的VT的值 材料的功函数之差, SIO2层中的可移动的正离子, 氧化层中固定电荷, 界面势阱9、 什么是MOS 管的体效应？衬底接地，但是源极未接地，将而影响Vt值10、 MOS 管的哪些参数随温度变更？如何变更？沟道中载流子的迁移率 和阈值电压VT随温度 所以T上升降低 阈值电压的肯定值同样是随着温度的上升而减小。11、 MOS 管的主要噪声是什么？分别是如何产生的？如何减小？热噪声, 闪耀噪声 热噪声是由沟道内载流子的无规那么热运动造成 闪耀噪声由沟道处SiO2及S

35、i界面上电子的充放电而引起 增加MOS的栅宽和偏置电流可以减小期间的热噪声，增加栅长可以减小闪耀噪声。12、 MOS 管尺寸缩小对器件性能有哪些影响？减小L和tox提高MOSFET的电流限制实力 减小W将减小输出功率和电流限制实力 同时减小Ltox和W将保持Ids不变和提高电路集成度13、 阈值电压VT 的功能是什么？降低VT 的措施有哪些？功能：在栅极下面的SI区域中形成反型层和克制二氧化硅介质上的压降。 措施：采纳高电阻率的衬底降低衬底中的杂质浓度和减小二氧化硅介质的厚度tox14、 MOS 管的动态特性是什么？受哪些因素影响？尺寸缩小对动态特性的影响是什么？动态特性即速度 受电流源Ids

36、的驱动实力即跨导的大小, RC时间常数, 充放电的电源电压的上下确定 影响：器件速度提高15、 按比例缩小的三种方案是什么？采纳恒电场缩减方案，缩减因子为时的优点是什么？恒电场, 恒电压, 准恒电压 优点：电路密度增加到1/a2, 功耗降低1/a2, 器件时延降低a倍即器件速率提升a倍, 线路上延迟不变, 优值增加a2倍16、 器件产生二阶效应的缘由有哪些？二阶效应的主要表现有哪些？缘由：器件尺寸减小，但电源电压还保持原值5V或3.3V，平均电场强度增加。管子尺寸很小时，管子边缘相互靠近将产生非志向电场 表现：L和W变更 迁移率退化 沟道长度调制效应 短沟道效应引起阈值电压的变更 窄够到效应引

37、起的阈值电压的变更-6-1、 建立器件模型的目的是什么？进展电路模拟2, 建立器件模型的方法有哪些？各有什么特点？建立在器件物理原理根底上的模型(如SPICE)。特点：必需知道器件的内部工作原理。模型参数及物理机理亲密相关，故参数适应范围较大；但参数的测定和计算通常比拟麻烦。依据输入, 输出外特性来构成的模型(IBIS)。特点：只需了解电路的工作原理，不必了解详细器件的内部机理。模型参数可通过干脆测量获得。缺点是模型参数适用的工作范围窄，并且及测试条件有关。3、 SPICE 模型是如何建立的？其优缺点是什么？ SPICE模型是建立在电路根本元器件的工作机理和物理细微环节上 优点：可以 精确的在

38、电路器件一级仿真系统测试工作特性和验证系统逻辑功能, 能精确计算出静态和动态工作特性而用来进展系统级的信号完整分析 缺点：SPICE模型是晶体管一级的模型，对于大规模集成电路，仿真速度必定很慢 SPICE涉及到很多集成电路设计方面的细微环节，一般的集成电路厂商都不情愿供应而限制其广泛运用。4, SPICE 的英文全拼是什么？最初是由谁开发的？何时成为美国国家工业标准的？主要用于哪方面？SPICE：Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis。最初由美国加州伯克利分校开发的；1988年被定为美国国家工业标准；主要用于IC，模拟电路，数模混

39、合电路，电源电路等电子系统的设计和仿真5、 比拟常见的其它版本的仿真软件有哪些？哪些公司开发的Spice最为闻名？比拟常见的Spice仿真软件有Hspice, Pspice, Spectre, Tspice, SmartSpice, IsSpice等；其中以Synopsys公司的Hspice和Cadence公司的Pspice最为闻名。6、 集成电路中的无源器件有哪些？互联线, 电阻, 电容, 电感, 传输线等7、 各种互连线设计应留意哪些方面？减小损耗和电路面积赢缩短互连线 为提高集成度互连线应以制造工艺供应的最小宽度设计在连接线要传输大电流时，应估计其电流容量并保存足够的裕量 制造工艺供应的

40、多层金属能有效地提高集成度 在微波和毫米波范围内，应留意互联线的趋肤效应和寄生参数 在某些状况下，可有目的地利用互连线的寄生效应8, 集成电路中形成电阻有几种种方式？各种电阻有什么特点？晶体管构造中不同材料层的片式电阻：能实现从10欧姆到十几千欧姆范围，但是电阻值随温度和工艺变更较大 特地加工制造的高质量高精度电阻：通常将镍和铬金属共同蒸发形成的薄膜电阻，电阻值通常有镍铬层的宽, 长和方块电阻确定，范围是20到2000欧姆 可以用互连线的传导电阻实现相对较低的电阻：高频时必需考录电阻寄生参数 有源电阻：在实际的应用中，依据接入方法的不同，以及节点信号变更的关系不同，将表现出不同特性。9, 高频

41、时电阻的等效电路是什么？每个等效元件有什么含义？ C1和C2代表欧姆接触孔对地的电容。Cp代表两个欧姆接触孔间的电容10、 什么是有源电阻？哪些器件可担当有源电阻？采纳晶体管进展适当的连接并使其工作在肯定的状态，利用它的直流导通电阻和沟通电阻作为电路中的电阻元件运用 双极性晶体管和MOS晶体管11, 用MOS 管作有源电阻，器件工作在什么状态？饱和状态12, 在高速集成电路中，实现电容的方法有几种？4种：利用二极管和三极管的结电容, 利用叉指金属构造, 利用金属-绝缘体-金属(MIM)构造, 利用多晶硅/金属-绝缘体-多晶硅构造13, 什么是自谐振频率？实际运用时应留意什么？当容性阻抗等于感性

42、阻抗时的频率 经验准那么是电容应工作在f0/3以下14、 集成电路中集总电感有几种形式？2种：单匝线圈和圆形, 方形或其他螺旋形多匝线圈15、 提高电感品质因数的措施有哪些？运用镀银铜线减小高频电阻；用多股的绝缘线代替具有同样总截面的单股线减小肌肤效应；运用介质损耗小的高频陶瓷为骨架减小介质损耗16、 用传输线作电感的条件是什么？运用长度l/4的短电传输线(微带或共面波导)或者运用长度在/4l/4范围内的开路传输线。17、 集成电路设计中的分布元件主要指哪些？传输线的主要功能是什么？包括微带(Micro-strip)和共面波导(CPW，Coplane Wave Guide)型的传输线。功能：传

43、输信号和构成电路元件18, 微带线设计时须要的电参数主要有哪些？电参数：阻抗, 衰减, 无载Q, 波长, 延迟常数19、 形成微带线的根本条件是什么？介质衬底的反面应当完全被低欧姆金属覆盖并接地，使行波的电场主要集中在微带线下面的介质中。20, 相对于微带线，CPW 的优缺点是什么？优点：工艺简洁, 费用低，因全部接地线均在上外表而不需接触孔；在相邻CPW之间有更好的屏蔽，因此有更高的集成度和更小的芯片尺寸；比金属孔有更低的接地电感；低的阻抗和速度色散。缺点：衰减相对高一些，在50GHz时，CPW的衰减时0.5dB/mm；由于厚的介质层导热实力差，不利于大功率放大器的实现。21, 给出二极管的

44、直流等效电路模型并说明各等效元件的含义。Cj和Cd分别代表PN结的势垒电容和扩散电容。RS代表从外电极到结的路径上通常是半导体材料的电阻，称之为体电阻。22、 二极管的噪声模型中有哪些噪声？热噪声, 闪耀噪声和散粒噪声。23, 双极型晶体管的EM 模型是由谁于哪一年提出的？Ebers和Moll于1954年提出的。24, 双极型晶体管的GP 模型是由谁于哪一年提出的？ummeloon提出的。25、 美国加州伯克利分校在20 世纪70 年头末推出的SPICE 软件中包含的三个内建MOS 场效应管模型是什么？1级模型通过电流-电压的平方律特性描述；2级模型是一个详尽解析的MOS场效应管模型；3级模型是一个半经验模型。26, 基于物理的深亚微米MOSFET 模型是什么？哪一年推出的？模型考虑了哪些内容？MOSFET BSIM3V3模型是1995年10月31日由加州伯克利分校推出的基于物理的深亚微米MOSFET模型。内容：(1)阈值电压下降；(2)非匀称掺杂效应；(3)垂直电场引起的迁移率下降；(4)载流子极限漂移速度引起的沟道电流饱和效应；(5)沟道长度调制；(6)漏源电压引起的外表势垒降低而使阈值电压下降的静电反响效应；(7)衬底电流引起的体