b模拟集成电路设计基础.pptx
《b模拟集成电路设计基础.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《b模拟集成电路设计基础.pptx(45页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础1n网络下载的地址:n【PPT】集成电路设计基础文件格式:PPT/Microsoft Powerpoint-HTML版集成电路设计理论基础 集成电路基本工艺 集成电路设计相关器件工艺 集成电路版图设计 集成器件模型 集成电路电路级模拟工具 模拟与数字集成电路基本电路 集成电路硬件描述语言 集成电路器件封装与测试 集成电路设计工具 第1章 集成电路设计导论.202.194.14.235/dpdzxl/PPT2/1.ppt 5078K 2006-4-8 202.194.14.235上的更多结果【PPT】模拟集成电路设计基础文件格式:PPT/Microso
2、ft Powerpoint-HTML版集成电路设计导论 1.1 集成电路的发展 1.2 集成电路的分类 1.3 集成电路设计步骤 1.4 集成电路设计方法.集成电路设计者的知识要求 集成电路是当今人类智慧结晶的最好载体 集成电路设计是一系列理论和技术的综合.要实现这个.202.194.14.194/dpdzxl/PPT2/2.ppt 937K 2006-4-8 2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础2上次上次 第第1 1章章 集成电路设计导论集成电路设计导论1.1 1.1 集成电路的发展集成电路的发展1.2 1.2 集成电路的分类集成电路的分类1.3 1.3 集成电路设计步骤集成电路设计
3、步骤1.4 1.4 集成电路设计方法集成电路设计方法1.5 1.5 电子设计自动化技术概论电子设计自动化技术概论1.6 1.6 九天系统综述九天系统综述2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础3第第2章章 集成电路材料、结构与理论集成电路材料、结构与理论2.1 引言2.2 集成电路材料2.3 半导体基础知识2.4 PN结与结型二极管2.5 双极型晶体管2.6 金属半导体场效应晶体管MESFET2.7 MOS晶体管的基本结构与工作原理2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础42.1 引言 集成电路设计者的知识要求n集成电路是当今人类智慧结晶的最好载体n集成电路设计是一系列理论和技术的综合
4、。n要实现这个集成,首先要对这些材料、理论、结构、技术与工艺进行全面而深入的理解。2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础5理论和技术的“集大成”者。n集成电路具有强大无比的功能是由于n重要的 材料特性材料特性n重大的 理论发现理论发现n奇特的 结构构思结构构思n巧妙的 技术发明技术发明n不倦的 工艺实验工艺实验。2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础62.2 集成电路材料 导体、半导体和绝缘体n电气系统 主要应用n导体n绝缘体n集成电路 制造应用n导体n半导体n绝缘体2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础7集成电路制造所应用到的材料分类分类材料电导率(Scm-1)导体铝、金、
5、钨、铜等金属,镍铬等合金105半导体硅、锗、砷化镓、磷化铟、碳化镓等10221014绝缘体SiO2(二氧化硅)、SiON(氮氧化硅)、Si3N4(氮化硅)等1091022024/3/24 周日模拟集成电路设计基础8铝、金、钨、铜等金属和镍铬等合金在集成电路工艺中的功能(1)构成低值电阻;(2)构成电容元件的极板;(3)构成电感元件的绕线;(4)构成传输线(微带线和共面波导)的导体结构;(5)与轻掺杂半导体构成肖特基结接触;(6)与重掺杂半导体构成半导体器件的电极的欧姆接触;(7)构成元器件之间的互连;(8)构成与外界焊接用的焊盘。2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础9绝缘体SiO2、S
6、iON、Si3N4等硅的氧化物和氮化物在集成电路工艺中的功能(1)构成电容的介质;(2)构成MOS(金属-氧化物-半导体)器件的栅绝缘层;(3)构成元件和互连线之间的横向隔离;(4)构成工艺层面之间的垂直向隔离;(5)构成防止表面机械损伤和化学污染的钝化层。2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础10制作集成电路的硅、锗等都是晶体晶体。胶等都是非晶。晶体中原子按一定的距离在空间有规律的排列。硅、锗均是四四价价元元素素,原子的最外层轨道上具有四四个价电子个价电子。价电子不局限于单个原子,可以转移到相邻的原子上去,这种价电子共共有有化化运运动动就形成了晶体中的共共价键结构价键结构。2.3 半导
7、体基础知识半导体基础知识 半导体的半导体的晶体结构晶体结构 2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础11n本征半导体本征半导体是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。n在热力学温度零度和没有外界能量激发时,由于价电子受到共共价价键键的束缚,晶体中不存在自由运动的电子,半导体是不导电的。n当温度升高或受到光照等外界因素的影响时,某些共价键中的价价电电子子获得了足够的能量,跃迁到导带,成为自自由由电电子子。同时,在共价键中留下相同数量的空穴空穴。n空穴是半导体中特有的一种粒子(带正电),与电子的电荷量相同。n半导体中存在两两种种载载流流子子:带q电荷的空穴和带q电荷的自由电子。本征半导体本征半
8、导体2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础12v在本征半导体中掺入微量的杂质原子将会得到 杂质半导体杂质半导体v杂质半导体的导电性能相对于本征半导体发生显著改变,由此制造出人们所期望的各种性能的 半导体器件半导体器件v根据掺入杂质性质的不同,杂质半导体可以分为 P P型半导体型半导体 NN型半导体型半导体杂质半导体杂质半导体2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础13v本征半导体硅中掺入少量的3 3价价元元素素,如硼、铝或铟等,就可以构成 P P型半导体型半导体。v3价杂质的原子很容易接受价电子,所以称它为 “受主杂质受主杂质”。v在P型半导体中,空穴为多数载流子空穴为多数载流子,电
9、子为少数载流子电子为少数载流子。P型半导体型半导体2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础14v本征半导体硅中掺入少量的5 5价价元元素素,如磷、砷和锑等,就可以构成NN型半导体型半导体。v5价杂质的原子很容易释放出价电子,所以称它为“施施主杂质主杂质”。v在N型半导体中,电子为多数载流子电子为多数载流子,空穴为少数载流子空穴为少数载流子。N型半导体型半导体2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础15半导体的特性(半导体的特性(1 1)(1)掺杂特性掺杂特性 掺杂可明显改变半导体的电导率。如室温30时,在纯净锗中掺入亿分之一的杂质,电导率会增加几百倍。掺杂可控制半导体的电导率,制造出各
10、种不同的半导体器件。(2)热敏特性热敏特性 半导体受热时,其导电能力发生显著的变化。利用这种效应可制成热敏器件热敏器件。另一方面热敏效应会使半导体的热稳定性下降,所以由半导体构成的电路中常采用温度补偿等措施。(3)光敏特性光敏特性 光照也可改变半导体的电导率,通常称之为半导体的光电效应光电效应。利用光电效应可以制成光敏电阻、光电晶体管、光电耦合器光敏电阻、光电晶体管、光电耦合器 等。2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础16半导体的特性(半导体的特性(2 2)(4)利用金属与掺杂的半导体材料接触,可以形成肖特肖特基二极管和基二极管和MESFETMESFET(金属(金属-半导体场效应晶体管
11、)与半导体场效应晶体管)与HEMTHEMT(高电子迁移率晶体管)(高电子迁移率晶体管)等器件。(5)对不同区域的半导体材料进行不同类型和浓度掺杂,可以形成PNPN结二极管、结二极管、PINPIN型二极管型二极管(这里I表示本征半导体)和PNPPNP、NPNNPN等各类结型晶体管结型晶体管。(6)利用金属金属-氧化物氧化物-半导体结构半导体结构,可以形成PMOSPMOS、NMOSNMOS和和CMOSCMOS场效应晶体管场效应晶体管。2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础172.4 PN结与结型二极管 PNPN结的形成结的形成 n在完整的晶体上,利用掺杂方法使晶体内部形成相邻的P P型半导体
12、型半导体 区和 NN型半导体型半导体 区,在这两个区的交界面处就形成了下图所示的 PNPN结结 2024/3/24 周日模拟集成电路设计基础18平衡状态下的PN结 nP P区中的空穴向区中的空穴向NN区扩散区扩散,在P区中留下带负电荷的受带负电荷的受主杂质离子主杂质离子;而N区中的电子向P区扩散,在N区中留下带正电荷的施主杂质离子带正电荷的施主杂质离子。由P区扩散到N区的空穴与N区的自由电子复合。同样,由N区扩散到P区的自自由由电电子子与与P P区区内的空穴复合内的空穴复合。于是在紧靠接触面两边形成了数值相等、符号相反的一层很薄的空空间间电电荷荷区区,称为耗耗尽尽层层,这就是PNPN结结。20
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 模拟 集成电路设计 基础
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。