030432001微电子学导论.pdf

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1、微电子学导论课程教学大纲 课程代码：030432001 课程英文名称：Introduction of Microelectronics 课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：电子科学与技术专业 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 微电子学导论是高等工业学校电子科学与技术专业开设的一门引导学生了解本专业学习与研究内容的技术基础课，主要讲授与集成电路及集成系统相关的基本知识、基本理论和基本方法的一般性知识，在电子科学与技术专业培养计划中，它起到开启专业基础理论课学习的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，

2、通过案例分析，着重培养学生的学习兴趣,明确专业的学习目标,使学生在进一步学习专业课程前作必要的准备。通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1掌握微电子科学技术的发展历程、集成电路的分类及微电子学的特点、半导体物理与器件基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路的设计基础、集成电路 CAD以及系统芯片设计等相关方面的基本学习与研究范畴；2树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策；3基本具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术的一般能力；4了解集成电路工艺与设计的新发展。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握机微电子科学技术的发展历程、集成电路的分类及微电子学的特点

3、、半导体物理与器件基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路的设计基础、集成电路CAD以及系统芯片设计等相关方面的基本学习与研究范畴。2.基本理论和方法：掌握集成电路设计的基本原则，可采用的设计方法的种类及划分方式。3.基本技能:加强查阅、收集、整理参考资料的能力，增强自学能力。（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养

4、学生的创新能力。2教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（四）对先修课的要求 无（五）对习题课、实践环节的要求 1习题由教师根据教学内容选取，习题解答以上网或电子邮件形式共享和习题课上讲解相结合的方法。2课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论等内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成

5、情况应作为评定课程成绩的一部分。3 安排大作业，大作业成绩作为平时成绩的一部分。（六）课程考核方式 1考核方式：考查 2考核目标：在考核学生对基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考查学生查阅、收集、整理参考资料的自学能力。3成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占 20%，期末考查成绩占 80%。平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；期末考查成绩由测试及大作业组成。（七）参考书目 微电子学导论，孟祥忠编，机械工业出版社 2010 二、中文摘要 微电子学导论 是本科电子科学与技术专业基础选修课，是包括微电子科学技术的发展历程、集成电路的分类及微电子学

6、的特点、半导体物理与器件基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路的设计基础、集成电路 CAD以及系统芯片设计等相关方面的介绍性课程,引导学生的学习兴趣,明确专业的学习目标,使学生在进一步学习专业课程前作必要的准备。三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 绪论 2 2 1.1 微电子科学技术的发展历程 1.2 微电子学的特点 2 半导体物理与器件基础 4 2.1 半导体的特性与载流子 1 2.3 PN 结 1 2.4 双极型晶体管 1 2.5 MOS场效应晶体管 1 3 集成电路基础 4 3.1 双极型晶体管集成电路基础 2 3.2 MOS场效应晶体管集成电路基础

7、2 4 集成电路制造工艺 4 4.1 基本工艺步骤 2 4.2 CMOS集成电路的工艺流程 2 5 集成电路设计 4 5.1 集成电路设计流程 2 5.2 集成电路设计方法 2 6 集成电路设计的 EDA系统 4 6.1 数字与模拟设计概述 2 四、教学内容及基本要求 第 1 部分 绪论 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 第 1.1部分 微电子科学技术的发展历程（讲课 1 学时）具体内容:1)晶体管的发明；2)集成电路的发展历史及规律；3)我国微电子技术的发展概况；第 1.2部分 微电子学的特点（讲课 1 学时）习 题:查找并概述 CPU芯片的发展与现状 第 2 部分 半

8、导体物理与器件基础 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 2.1部分 半导体的特性与载流子（讲课 1 学时）具体内容:1)半导体的晶格结构愈能带结构 2)半导体中的载流子 第 2.2部分 PN结（讲课 1 学时）具体内容:1)PN 结的单向导电性 2)PN 结电容 第 2.3部分 双极型晶体管（讲课 1 学时）具体内容:双极型晶体管 1)双极型晶体管的基本结构。2)双极型晶体管直流特性。第 2.4部分 MOS场效应晶体管（讲课 1 学时）具体内容:MOS场效应晶体管 1)MOS场效应晶体管的基本结构。2)MOS场效应晶体管直流特性 重 点:双极型晶体管、MOS场效应晶体管

9、的基本结构。习 题:概述双极型晶体管、MOS场效应晶体管的基本结构 第 3 部分 集成电路基础 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 3.1部分 双极型晶体管集成电路基础（讲课 2 学时）具体内容:1）双极型晶体管模拟集成电路基础 2）双极型晶体管数字集成电路基础 6.2 EDA工具 2 7 系统芯片设计 2 7.1 SOC关键技术与面临的主要问题 2 合计 24 24 第 3.2部分 MOS场效应晶体管集成电路基础（讲课 2 学时）具体内容:1）MOS集成电路;2）CMOS集成电路 3）BiCMOS集成电路 习 题:不同集成电路的特点与优点 第 4 部分 集成电路制造工

10、艺 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 4.1部分 基本工艺步骤（讲课 2 学时）工艺技术与基本步骤 第 4.2部分 CMOS集成电路的工艺流程（讲课 2 学时）CMOS集成电路的工艺流程个步骤分部讲解 习 题:集成芯片的加工工艺与技术有哪些 第 5 部分 集成电路设计 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 5.1部分 集成电路设计流程（讲课 2 学时）具体内容：1)功能设计 2)逻辑与电路设计 3)版图设计 第 5.2部分 集成电路设计方法（讲课 2 学时）具体内容：1）全定制设计方法 2）半定制设计方法 3）专用集成电路设计方法 4）可测性设计

11、 习 题:描述集成电路的设计特点、掌握其设计方法及设计思路 第 6 部分 集成电路设计的 EDA系统 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 6.1部分 数字与模拟设计概述（讲课 2 学时）具体内容:数字与模拟设计概述 第 6.2部分 EDA工具（讲课 2 学时）具体内容:1)版图设计的 EDA工具 2)器件模拟 3)工艺模拟 习 题:简述硬件描述语言的产生背景及种类；分析逻辑模拟与电路模拟的作用 第 7 部分 系统芯片设计 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 第 7.1部分 SOC关键技术与面临的主要问题（讲课 2 学时）具体内容:1)SOC基本概述 2)SOC关键技术与面临的主要问题 习 题:系统及芯片形成或生产过程包括几个方面 编写人:和晓军、马平全、张爽 审核人:和晓军 批准人: