半导体技术2009年第1期摘要(精)
“半导体技术”2009年第1期摘要”
趋势与展望
P1- AlGaN/GaN HFET 的
2DEG 和电流崩塌研究（I）P6- 高k栅介质的可靠性问题技术专栏（电路设计技术）
P10- 用于RFID标签的自适应低压电流模ASK解调器
P14- 一种用于DC-DC 转换器的精密振荡器设计
P17- 毫米波单刀双掷开关设计与制作
P21- 基于嵌入式微处理器的无线传输系统的设计
P24- S698系列处理器中指令流水的设计与实验
P27- SDH/SONET支路时钟抖动衰减数字锁相设计
P31- GaAs HBT功率放大器在5GHz无线局域网的应用
P34- 具有传输零点的片式LTCC滤波器的设计与实现
P37- 双音频率合成器的设计与实现
P41- 高速BiCMOS运算跨导放大器的设计
P45- 深亚微米ASIC设计中的静态时序分析
P49- 基于伪随机信号的模拟电路软故障定位方法器件制造与应用
P54- 有Al激光器和无Al激光器的工作寿命对比研究
P58- 高频4H-SiC双极晶体管的研制
P62- 大功率半导体激光器发散角测量技术研究
P65- 部分耗尽SOI NMOSFET总剂量辐照的最坏偏置
P69- SEU/SET加固D触发器的设计与分析
工艺技术与材料
P73- RHEED 在计算AL2O3晶面间距中的应用
P76- 迁移率谱中“映像峰”问题的研究
封装、测试与设备
P79- 基于Arrhenius模块快速评价功率VDMOS可靠性
P83- 用变温法测量RTD串联电阻
P88- 高温氧化扩散炉温控系统设计
P92- 基于参数退化法评价功率肖特基二极管寿命
趋势与展望
P1- AlGaN/GaN HFET的2DEG和电流崩塌研究（I）
李效白
（专用集成电路国家重点实验室，石家庄050051）
摘要：从不同的视角回顾和研究了AlGaN／GaNHFET的二维电子气
（2DEG）和电流崩塌问题。阐述了非掺杂的AlGaN／GaN异质结界面存在2DEG的原动力是极化效应，电子来源是AlGaN上的施主表面态。2DEG 浓度与AlGaN／GaN界面导带不连续性、AlGaN层厚和Al组分有密切关系。揭示了AlGaN／GaNHFET的2DEG电荷涨落受控于表面、界面和缓冲层中的各种缺陷及外加应力，表面空穴陷阱形成的虚栅对输入信号有旁路和延迟作用，它们导致高频及微波状态下的电流崩塌。指出由于构成电流崩塌因素的复杂性，各种不同的抑制电流崩塌方法都存在不足，因此实现该器件大功率密度和高可靠性还有很长的路要走。
关键词：铝镓氮／氮化镓；异质结场效应管；二维电子气；自发极化；压电极化；电流崩塌；陷阱效应
P6- 高k栅介质的可靠性问题
王楠，汪辉
（上海交通大学微电子学院，上海200240）
摘要：随着集成电路特征尺寸的不断缩短，利用先进的高k/金属栅堆叠来取代传统的SiO2/多晶硅栅结构成为微电子技术发展的必然,确
保这些新的栅极堆叠类型具有足够的可靠性是非常重要的。综述了高k栅介质可靠性的研究现状,阐明了瞬态充电效应导致的阈值电压不
可靠问题，对偏压温度不稳定现象（BTI）和高k击穿特性进行了探讨。关键词：高介电常数；电荷捕获；金属栅；偏压温度不稳定性
技术专栏（电路设计技术）
P10- 用于RFID标签的自适应低压电流模ASK解调器
刘伟，李永明，张春，王志华
（清华大学微电子学研究所，清华信息科学与技术国家实验室，北京100084）
摘要：针对RFID标签低压工作的要求，设计了一种自适应电流模ASK 解调器。通过把电压信号转换为电流信号、采用两级电流峰值保持技术以及泄漏电路等技术提高了解调器的动态检测性能。解调器的工作电源电压为0.6～1.8Ｖ,能对输入载波幅度为250ｍV～1.1V,调制深
度为20％～100％的信号进行正确解调。电源电压为1.8Ｖ时，解调器的动态检测范围从80nA到3.96μA.电路采用0.18μmCMOS工艺设计并实现。
关键词：RFID；电流模解调器；电流峰值保持；低压
P14- 一种用于DC-DC 转换器的精密振荡器设计
刘智，魏海龙，袁雅玲，刘佑宝
（西安微电子技术研究所，西安710054）
摘要：提出了一种用于DC-DC转换器的高频、精密张驰振荡器的设计方法。基于V-1转换器原理，设计了精密电流产生电路；基于基极电流补偿技术，设计了一种结构新颖的比较器门限电压产生电路，从而有效地提高了振荡器频率稳定性和精度。通过外接可调电阻，振荡器可调工作频率为100kHz～3MHz，并能同时提供占空比85％的方波信号和用于斜率补偿的锯齿波信号，还具有与外接时钟信号同步振荡的功能。流片测试结果表明该振荡器满足设计指标。
关键词：振荡器；张驰振荡器；DC-DC转换器；锯齿波信
P17- 毫米波单刀双掷开关设计与制作
李富强，方园，高学邦，吴洪江，刘文杰
（中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄050051）
摘要：以0.25μmGaAs PHEMT为基础，介绍了微波单片集成电路开关模型的设计、测试及建模过程，并以此平台开展了单刀双掷开关芯片的设计与研制。讨论了PHEMT开关建模的重要性，解决了建模中的关键问题，包括开关的设计、测试系统的校准、模型参数的提取，建立了毫米波范围内高精度的等效电路模型。单刀双掷开关的设计采用了并联式反射型电路拓扑，开关的测试采用了微波探针在片测试系统，在18～30GHz获得了优异的电性能，插入损耗IL≤1.5dB，输入/输出驻波比VSWR≤1.5∶１，关断状态下的隔离度ISO≥30dB，芯片尺寸为1.2mm×1.8mm×0.1mm。
关键词：毫米波；单刀双掷开关；砷化镓；赝配高电子迁移率晶体管P21- 基于嵌入式微处理器的无线传输系统的设计
龙光利
（陕西理工学院电信工程系，陕西汉中723003）
摘要：利用嵌入式微处理器S3C2410X，设计了一个包括主机和从机两个主要部分的串行数据无线传输系统。系统软件开发采用武汉创维特
信息技术有限公司的ADT IDE集成开发环境，软件设计核心是PTR8000的编程配置和嵌入式微处理器S3C2410X串行口控制器的编程配置。连接计算机串口到嵌入式处理器S3C2410X的UART0，运行超级终端，设置串口，然后打开串口，下载程序并运行，从机超级终端中输入的数据回显到主机超级终端上，表明实验结果正确。
关键词：嵌入式系统；串行数据；串口；无线模块
P24- S698系列处理器中指令流水的设计与实验
蒋晓华，梁宝玉，王祝金，颜军
（珠海欧比特控制工程股份有限公司，广东珠海519080）
摘要：介绍了指令流水的概念和基本原理，并指出应用流水线主要作用是提高吞吐量，以及其优点和缺点。分析了S698系列单核处理器的5级流水线结构，其划分为取指、译码、执行、存储和回写，并给出了相应的设计方案和仿真结果。目前该处理器已实现了量产，实际硬件的测试结果证实了指令流水确实能提高处理器的吞吐量。
关键词：指令流水；流水线；吞吐量；S698；SPARC.
P27- SDH/SONET支路时钟抖动衰减数字锁相设计
叶波１，罗敏２，王紫石３
（１上海士博微电子股份有限公司，上海201204 ；
２朗讯科技光网络有限公司，上海200233；
３复旦大学信息学院，上海200433）
摘要：提出了一种新的光纤通信网络中SDH/SONET支路时钟抖动衰减设计方法。采用全数字锁相环技术和可编程的方法，根据不同类型的PDH信号，配置相应的增益和衰减因子，使得时钟的抖动衰减收敛速度可调节，能快速的达到国际电信联盟ITU-T标准规定的抖动范围。对于E3信号，滤波组合为100Hz～800kHz时，最大峰峰抖动为0.05UI，滤波组合为10～800kHz时，最大峰峰抖动小于10－３UI。该方法电路实现结构简单，可广泛应用于光纤通信领域。
关键词：数字抖动；衰减；数字锁相
P31- GaAs HBT功率放大器在5GHz无线局域网的应用
刘磊，南敬昌
（辽宁工程技术大学电子与信息工程学院，辽宁葫芦岛125105）
摘要：采用2μmGaAsHBT技术实现了单片集成线性功率放大器（PA）在5GHz无线局域网中的应用。在单端三级功率放大器中应用片上电感
和键合线电感对输入，级间网络进行匹配设计，输出匹配网络在PCB 上实现。在单独供电3.3V的情况下，功率放大器的仿真结果是线性输出功率24dB（1dB压缩点），小信号增益35dB，1dB压缩点处功率附加效率（PAE）39％；GaAsHBT MMIC功率放大器测试呈现线性输出功率20.5dB（1dB压缩点），小信号增益27dB，1dB压缩点处功率附加效率（PAE）36％；芯片尺寸仅480μｍ×450μｍ。
关键词：砷化镓异质结双极晶体管；无线局域网；功率放大器；匹配网络
P34- 具有传输零点的片式LTCC滤波器的设计与实现
吴思汉１，吴国安２，徐勤芬２
（１.国防科技信息中心，北京100142；２.华中科技大学，武汉430074）
摘要：带通滤波器是无线通信中重要的元器件之一，其小型化具有重要意义。研究设计了一种改进型的梳状线LTCC滤波器。在一般抽头式梳状线滤波器设计的基础上，通过增加输入输出级之间的交叉耦合，引入了传输零点，并结合电路仿真以及三维电磁场仿真，辅之DOE (design of experiment)的设计方法，设计出了一种高抑制、低插损的滤波器，实际测试结果与仿真结果吻合较好。由于采用了LTCC多层结构，该滤波器体积非常小，是标准的片式元器件封装，具有较强的实用性。
关键词：低温共烧陶瓷；实验设计；滤波器；传输零点；片式
P37- 双音频率合成器的设计与实现
冯华，唐宗熙，张彪
（电子科技大学电子工程学院，成都610054）
摘要：研究了一种输出双音信号、低相位噪声、低杂散的频率合成方法。该方法首先利用锁相环路分别产生两路信号，并通过优化设计环路滤波器改善输出信号相位噪声，进而利用设计的Wilkinson功率合成器将两路信号进行功率合成，并通过衰减和放大来控制双音信号功率。基于本方法研制实现的输出双音频率为2 015和2 020MHz的频率合成器，输出功率范围-12～18dBm，且连续可调，输出信号相位噪声优于-93dBc／Hz＠1kHz，在输出功率4dBm以下时，双音互调成分低于-50dBc，可用于各种测试系统频率源，尤其便于对非线性系统的测试。关键词：ADF4360-2；低相位噪声;锁相环;功率控制;双音频率合成
P41- 高速BiCMOS运算跨导放大器的设计
车红瑞１，王海柱１，杨建红１，金璐２
（１.兰州大学微电子研究所，兰州730000；２.辽宁大学，沈阳110036）
摘要：基于全差分结构提出一种高速BiCMOS运算跨导放大器，该放大器采用两级放大结构实现，可用于8位250Msps流水线结构模数转换器的采样/保持电路中。电路使用0.35μｍBiCMOS工艺实现，由3.3V单电源供电，经优化设计后，实现了2.1GHz的单位增益带宽，直流开环增益61dB，相位裕度50°，功耗16ｍＷ，输出摆幅达到2Ｖ；在2pF
的负载电容下，建立时间小于0.6nd，转换速率1200Ｖ／μs。该放大器完全符合设计要求的性能指标。
关键词：双极互补金属氧化物半导体；模拟电路；跨导运算放大器；流水
P45- 深亚微米ASIC设计中的静态时序分析
廖军和，叶兵
（合肥工业大学微电子学，合肥230009）
摘要：随着集成电路的飞速发展，芯片能否进行全面成功的静态时序分析已成为其保证是否能正常工作的关键。描述了静态时序分析的原理，并以准同步数字系列（PDH）传输系统中16路E1 EoPDH（ethernet over PDH）转换器芯片为例，详细介绍了针对时钟定义、端口约束等关键问题的时序约束策略。结果表明，静态时序分析对该芯片的时序收敛进行了很好的验证。
关键词：ASIC设计；时序约束；时序路径；静态时序分析
P49- 基于伪随机信号的模拟电路软故障定位方法
李纪敏１，尚朝轩１，孟宪国１，傅勇鹏２
（１.军械工程学院光学与电子工程系，石家庄050053；２.73101部队装备部，江苏221008）摘要：针对模拟电路软故障的测试难题，提出了定位模拟电路软故障的伪随机激励测试法。伪随机激励信号是一种包含多个频率成分的连续周期信号，由m序列生成。利用该信号激励模拟电路，通过计算输出响应序列的功率谱密度，不仅可以实现模拟电路软故障的数字化特征提取，而且还可以完成对模拟电路软故障的定位。以状态变量滤波器电路为例，分别利用交流激励信号和伪随机信号进行诊断，通过对比实验，验证了伪随机信号对定位模拟电路软故障的有效性，为实现模拟电路故障诊断的高覆盖率和诊断自动化提供了一种新途径。
关键词：模拟电路；伪随机信号；m序列；功率
器件制造与应用
P54- 有Al激光器和无Al激光器的工作寿命对比研究李雅静１，２，安振峰２，陈国鹰１，王晓燕２，杜伟华１，２
（１.河北工业大学信息工程学院，天津300130；
２.中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄050051）
摘要：为了证明无Al激光器在可靠性方面优于有Al激光器,对InGaAsP ／GaAs无Al和AlGaInAs／AlGaAs／GaAs有Al的808nm大功率半导体激光器进行了常温下电流步进加速老化寿命试验，介绍了半导体激光器寿命试验的理论依据，给出寿命试验的数学模型，据此得到了器件在常温电流步进条件下的寿命，利用最小二乘法拟和得到加速老化的加速方程，从而推算出激光器的特征寿命，分析了有Al激光器和无Al 激光器寿命对比结果，提出了材料中含Al对器件可靠性的一些不良影响，无Al激光器可靠性明显优于有Al激光器。
关键词：有铝激光器；无铝激光器；电流步进；加速老化；寿命P58- 高频4H-SiC双极晶体管的研制
田爱华，崔占东，赵彤，刘英坤
（河北半导体研究所，石家庄050051）
摘要：研制出国内第一个高频4H-SiC双极晶体管。该器件采用了双台面结构和叉指结构，室温下的最大直流电流增益(β)为3.25，集电结击穿电压BV CBO达200Ｖ。器件的β随温度的升高而降低，具有负的温度系数，这种特性使该器件容易并联，避免出现热失控现象。器件的高频特性由矢量网络分析仪测量得到，截止频率f T为360MHz、最高振荡频率f max为160MHz。
关键词：4H-碳化硅；双极晶体管；电流增益；截止频率P62- 大功率半导体激光器发散角测量技术研究
王玉田１，张锐１，２，沈晓华２，张贵军２
（１.燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室，河北秦皇岛066004；
２.中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄050051）
摘要：研究利用一种步进电机和光电转换装置组成的测试系统测量大功率半导体激光器发散角的方法。根据使用要求选择合适的探测元件，设计了测试系统。以波长950nm，阈值电流200mA，功率为900mW 的大功率半导体激光器为实验对象，结果显示，发散角测试精度可达到0.1°。在860～1 064nm波长范围内多次实验，验证了该方法具有
的实用精度要求。分析了发散角测量的影响因素。
关键词：发散角测量；大功率半导体激光器；探测器；误差
P65- 部分耗尽SOI NMOSFET总剂量辐照的最坏偏置
卜建辉，刘梦新，胡爱斌，韩郑生
（中国科学院微电子研究所，北京100029）
摘要：通过模拟对ON、OFF、TG三种偏置下PD SOI NMOSFET的总剂量辐照效应进行了研究。模拟发现正沟道的最坏偏置是ON偏置，背沟道的最坏偏置与总剂量有关。当总剂量大时，背沟道的最坏偏置是OFF 偏置；当总剂量小时则是TG偏置。而NMOSFET的最坏偏置则取决于起主要作用的是正栅还是背栅。由于辐照产生电子空穴对的过程与电场分布强相关，通过分析不同偏置下电场分布的差异确定最坏偏置的内在机制。
关键词：绝缘体上硅；总剂量效应；最坏偏置；部分耗尽；辐照P69- SEU/SET加固D触发器的设计与分析
黄晔，程秀兰
（上海交通大学微电子学院，上海200240）
摘要：针对D触发器的抗单粒子辐射效应加固，提出了一种新型的保护门触发器（GGFF）设计，使用两个保护门锁存器串接成主从触发器。通过Spice仿真验证了GGFF抗SEU／SET的能力，通过比较和分析，证明GGFF对于具有同样抗SEU／SET能力的时间采样触发器（TSFF），在电路面积和速度上占据明显优势。
关键词：单粒子效应；D触发器；保护门
工艺技术与材料
P73- RHEED 在计算AL2O3晶面间距中的应用
王兆阳１，胡礼中２
（１.沈阳航空工业学院理学院，沈阳110136
２.大连理工大学物理与光电工程学院，辽宁大连116024）
摘要：反射式高能电子衍射仪(RHEED)是一种表面分析工具，以往都是用来对晶体进行定性观察，以研究晶体的结晶状况，很少用来进行晶体结构的定量计算。在分析RHEED的工作原理的基础上，研究了Al2O3衍射条纹宽度、电子束入射方向和晶面方向之间的关系，并尝试利用RHEED来分析和计算Al2O3（0001）面上两个重要方向上的晶面间距，
得到了理想的结果。由于RHEED是一种原位监测仪器，所以可对薄膜的生长进行实时原位监测。在测晶面间距等常数时，与对样品要求极高的透射电子显微镜相比，RHEED更方便。
关键词：反射式高能电子衍射仪；晶面间距；氧化
P76- 迁移率谱中“映像峰”问题的研究
贾月辉１，２，武一宾２，杨瑞霞１，白晨皓１，２
（１.河北工业大学，天津300130；２.中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄050051）摘要：在迁移率谱分析技术中，除了真实反映材料中载流子信息的峰之外，有时还会出现一些没有物理意义的多余峰，即所谓的“映像峰”。这会给实验结果的分析造成一定的假象，甚至会导致错误的结论。分析了迁移率谱技术中“映像峰”出现的原因，利用LEI1610迁移率分析系统研究得出载流子的迁移率随着外加磁场的变化而变化是造成“映像峰”的根本原因，并通过合理的选择测试磁场消除了“映像峰”，使测试结果更加真实可靠。
关键词：迁移率谱；映像峰；可翻转磁场
封装、测试与设备
P79- 基于Arrhenius模块快速评价功率VDMOS可靠性白云霞，郭春生，冯士维，孟海杰，吕长志，李志国
（北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100124）
摘要：基于Arrhenius模型，对功率器件垂直导电双扩散(VDMOS)场效应晶体管的可靠性进行了评价，并对其主要失效机理进行了分析。通过样管在不同结温下的恒定温度应力加速寿命实验，利用Arrhenius 方程和最好线性无偏差估计法(BLUE)对结果进行数据处理，得到其失效激活能E=0.54eV，在偏置V DS=7.5V，I DS=0.8A，推导出功率VDMOS在室温下工作的寿命特征值为3.67×106ｈ。失效分析发现，栅极累积失效是影响功率VDMOS漏源电流IDS退化的主要失效机理。
关键词：垂直双扩散场金属氧化物半导体；失效激活能；失效机理；Arrhenius模型；最好线性无偏差估计法.
P83- 用变温法测量RTD串联电阻
宋瑞良，毛陆虹，郭维廉，谢生，齐海涛，张世林，梁惠来
（天津大学电信学院，天津300072）
摘要：用变温法测量了GaAs基共振隧穿二极管（RTD）器件的串联电阻参数。与网络分析仪法不同，变温法是通过测量RTD器件在不同温度下的I-V特性曲线，用数学方法求解曲线特定区域的相关参数得到串联电阻值。为了便于对比，设计并研制了两种发射极面积的RTD器件，经测量发现，发射极面积对于RTD的串联电阻有较大影响。对其产生原因进行了详细的分析，为RTD在高频电路中的应用奠定了基础。关键词：共振隧穿二极管；串联电阻；变温法
P88- 高温氧化扩散炉温控系统设计
杨一博，尹文生，王春洪，朱煜，张明超
（清华大学精密仪器与机械学系，北京，100084）
摘要：针对半导体行业高温氧化扩散炉设备设计、实现了一套炉温控制软硬件系统。硬件系统由多路开关、温度变送器、工控机、信号输入输出板卡组成。在此硬件基础上根据工艺要求设计控温软件的结构与算法，改进了PID参数整定算法，引入了轨迹规划算法，完成了多段炉体的控温、斜变升温、PID参数整定和自动温区分布。实验表明，在此系统控制下，炉体能够达到高温氧化扩散工艺的需求，并且系统的扩展性、稳定性、精确性等方面得到了提高。此温度控制系统已经应用于工业用高温氧化扩散炉设备。
关键词：扩散炉；温度控制；PID自整定；轨迹规划
P92- 基于参数退化法评价功率肖特基二极管寿命
段毅，马卫东，吕长志，李志国
（北京工业大学电子信息与控制工程学院微电子可靠性研究室，北京100124）
摘要：对功率肖特基二极管（SBD）施加恒定电应力、序进温度应力进行退化实验，考察了反向漏电流I R、理想因子n、势垒高度ΦB以及串联电阻R S等参数的退化情况。可以看出，在退化的过程中，SBD的I R增加较快，n逐渐减小，ΦB逐渐增大，而R S则缓慢增加。综合考察这些退化曲线，采用退化最为明显的I R作为失效判据。基于I R参数退化曲线，使用恒定电应力温度斜坡法(CETRM)模型，推导出该功率肖特基二极管的寿命约为4.3×107h，测试结果与实际预测相符。
关键词：退化试验；理想因子；势垒高度；肖特基二极管；恒定电应力温度斜坡法
半导体封测行业发展趋势分析
半导体封测：走向世界舞台，前十占据三家 1 半导体封测发展历程：并购开打国际市场 封测其实包括封装和测试两个步骤，在现在生产中，由于产业规划基本合并在一起。所以封装测试就成为整个集成电路生产环节中最后一个过程。封测整体门槛较低，需要一定资金形成规模效应，对成本较为敏感，需要长期验证建立客户关系，是集成电路产业链中最容易突破的一环，但也是最重要的环节。因为是产品质量最后一关，若没有良好的封测，产品PPM(百万颗失效率)过高，导致客户退回或者赔偿是完全得不偿失的。 图表5一般芯片成本构成 5%
我国封测行业规模继续保持快速增长，近两年增速放缓。根据中国半导体协会数据，2019年我国半导体封测市场达2350亿元，同比增长7.10%。2012年我国封测市场销售额为1036亿元，七年以来我国半导体封测市场年复合增速为12.4%，增速保持较高水平。随着5G应用、AI、IoT等新型领域发展，我国封测行业仍然有望保持高增长。 图表6 我国封测行业年销售额及增速 2019年全球封测业前十市占率超过80%，市场主要被中国台湾、中国大陆、美国占据。中国台湾日月光公司(不含矽品精密)营收达380亿元，居全球半导体封测行业第一名，市场占有率达20.0%。美国安靠、中国长电科技分居二、三位，分别占14.6%、 11.3%。前十大封测厂商中，包含三家中国大陆公司，分别为长电科技、通富微电、华 天科技。
图表7 2019年全球封测前十 2 安靠美国14.6% 3 长电科技中国大陆11.3% 4 矽品精密中国台湾10.5% 5 力成科技中国台湾8.0% 6 通富微电中国大陆 4.4% 7 华天科技中国大陆 4.4% 8 京元电子中国台湾 3.1% 9 联合科技新加坡 2.6% 10 颀邦中国台湾 2.55% 前十大合计81.2% 长电科技在2015年获得大基金支持后，发起对星科金朋的收购，获得了在韩国、新加坡的多个工厂以及全部先进技术，成为世界第三大封装企业。在最近4年研发拥有自主知识产权的Fan-out eWLB、WLCSP、Bump、PoP、fcBGA、SiP、PA等封装技术，以及引线框封装。长电科技近年受惠于SiP、eWLB、TSV、3D封装技术等皆具备世界级实力的先进封装技术，客户认可度和粘性得到较大提高。 通富微电收购AMD苏州和AMD槟城两家工厂后，继续承接了AMD封测订单，具备了对高端CPU、GPU、APU以及游戏主机处理器等芯片进行封装和测试的技术实力，获得了大量海外客户。 华天科技引入产业基金为公司未来发展提供重要的资金保障，对华天西安加大研发投入，优化产品结构，提高市场竞争力和行业地位等方面都起到积极促进作用。并于2018年收购世界知名的马来西亚半导体封测供应商Unisem。Unisem公司主要客户以国际IC设计公司为主，包括Broadcom、Qorvo、Skyworks等公司，其中近六成收入来自欧美地区。 3.2.2 半导体封测展望：十四五政策支持先进封装技术突破 半导体封测从20世纪80年代至今，封装技术不断进步，经历了插装式封测、表面贴片封装、面积阵列式封测和先进封装。芯片封装技术分为传统封装和先进封装。传统封装和先进封装的主要区别在于有无外延引脚。传统封装分为三个时期，第一时期是20世纪80年代以前的插孔式封装，主要类型有SIP、DIP、LGA、PGA等；第二时期是20世纪80年代中期的表面贴片封装，主要类型有PLCC、SOP、PQFP等，相较于上一时期，表面贴片封装技术的引线更细、更短，封装密度较大；第三时期是20世纪90年代的面积阵列时代，主要封装技术有BGA、PQFN、MCM以及封装标准芯片级封装（CSP），相较与前两个时期，完成从直型引脚、L型引脚、J型引脚到无引脚的转变，封装空间更小，芯片小型化趋势愈发明显。目前正处于第三时期，主流封装技术还是BGA等，部分先进厂商为了满足新的芯片需求，研发出先进封装技术，例如芯片倒装、WLP、TSV、SiP等先进封装技术。
半导体工艺及芯片制造技术问题答案(全)
常用术语翻译 active region 有源区 2.active ponent有源器件 3.Anneal退火 4.atmospheric pressure CVD (APCVD) 常压化学气相淀积 5.BEOL（生产线）后端工序 6.BiCMOS双极CMOS 7.bonding wire 焊线，引线 8.BPSG 硼磷硅玻璃 9.channel length沟道长度 10.chemical vapor deposition (CVD) 化学气相淀积 11.chemical mechanical planarization (CMP)化学机械平坦化 12.damascene 大马士革工艺 13.deposition淀积 14.diffusion 扩散 15.dopant concentration掺杂浓度 16.dry oxidation 干法氧化 17.epitaxial layer 外延层 18.etch rate 刻蚀速率 19.fabrication制造 20.gate oxide 栅氧化硅 21.IC reliability 集成电路可靠性 22.interlayer dielectric 层间介质（ILD） 23.ion implanter 离子注入机 24.magnetron sputtering 磁控溅射 25.metalorganic CVD(MOCVD)金属有机化学气相淀积 26.pc board 印刷电路板 27.plasma enhanced CVD(PECVD) 等离子体增强CVD 28.polish 抛光 29.RF sputtering 射频溅射 30.silicon on insulator绝缘体上硅（SOI）
2019年半导体行业发展及趋势分析报告
2019年半导体行业发展及趋势分析报告 2019年7月出版 文本目录 1LED/面板相继崛起，下一步主攻半导 体 . (5) 1.1、大陆LED/面板竞争优势确立，超越台湾已成必 然 . (5) 1.2、半导体为当前主攻方向，封测能否率先超 越？ (8) 1.2.1、IC 设计与制造差距较大，尚需时 间 (9) 1.2.2、封测端实力逼近，将率先超 越 (10) 2大陆迎半导体黄金发展期，封测为最受益环 节 (11) 2.1、全球半导体前景光明，大陆半导体将迎来黄金发展 期 (11) 2.1.1、设备出货/资本开支增长，全球半导体前景光 明 . (11) 2.1.2、政策支持叠加需求旺盛，中国半导体迎黄金十 年 (13) 2.2、前端崛起，封测环节最为受 益 (17) 2.2.1、大陆IC 设计厂商高增长，封测订单本土 化 (17) 2.2.2、大陆制造端大局投入，配套封测需求上 升 (19)
2.2.3、大陆封测行业增速超越全 球 (19) 3后摩尔时代先进封测带来行业变局，国内企业加速突 围 (20) 3.1、摩尔定律走向极限，先进封测引领行业变 局 (20) 3.2、Fan-out ：未来主流，封测厂向前道工艺延 伸 . (22) 3.2.1、Fan-out 引领封装技术大幅进步，必为首 选 . (22) 3.2.2、国际大客户引领，市场规模高速增 长 (24) 3.2.3、长电/华天皆有布局，占据领先地 位 . (26) 3.3、SiP ：集成度提升最优选择，封测厂向后道工艺延 伸 . (27) 3.3.1、SiP 为集成度提升最优选择，苹果引领SiP 风 潮 . (27) 3.3.2、长电SiP 获大客户订单，迎来高速增 长 . (29) 3.4、TSV ：指纹前置及屏下化必备技 术 (30) 3.4.1、指纹前置及屏下化将成主流，封装形式转向 TSV (30) 3.4.2、华天/晶方为主全球TSV 主流供应商，深度受 益 . (34) 4催化剂：2019H2半导体有望迎来强劲增 长 . (34) 4.1、传统旺季+库存调整结束+智能机拉货，景气度向 上 (34)
芯片制造-半导体工艺教程
芯片制造-半导体工艺教程 Microchip Fabrication ----A Practical Guide to Semicondutor Processing 目录: 第一章:半导体工业[1][2][3] 第二章:半导体材料和工艺化学品[1][2][3][4][5]第三章:晶圆制备[1][2][3] 第四章:芯片制造概述[1][2][3] 第五章:污染控制[1][2][3][4][5][6] 第六章:工艺良品率[1][2] 第七章:氧化 第八章:基本光刻工艺流程-从表面准备到曝光 第九章:基本光刻工艺流程-从曝光到最终检验 第十章:高级光刻工艺 第十一章:掺杂 第十二章:淀积 第十三章:金属淀积 第十四章:工艺和器件评估 第十五章:晶圆加工中的商务因素 第十六章:半导体器件和集成电路的形成 第十七章:集成电路的类型 第十八章:封装 附录:术语表
#1 第一章半导体工业--1 芯片制造-半导体工艺教程点击查看章节目录 by r53858 概述 本章通过历史简介，在世界经济中的重要性以及纵览重大技术的发展和其成为世界领导工业的发展趋势来介绍半导体工业。并将按照产品类型介绍主要生产阶段和解释晶体管结构与集成度水平。 目的 完成本章后您将能够： 1. 描述分立器件和集成电路的区别。 2. 说明术语“固态，” “平面工艺”，““N””型和“P”型半导体材料。 3. 列举出四个主要半导体工艺步骤。 4. 解释集成度和不同集成水平电路的工艺的含义。 5. 列举出半导体制造的主要工艺和器件发展趋势。 一个工业的诞生 电信号处理工业始于由Lee Deforest 在1906年发现的真空三极管。1真空三极管使得收音机, 电视和其它消费电子产品成为可能。它也是世界上第一台电子计算机的大脑，这台被称为电子数字集成器和计算器（ENIAC）的计算机于1947年在宾西法尼亚的摩尔工程学院进行首次演示。 这台电子计算机和现代的计算机大相径庭。它占据约1500平方英尺，重30吨，工作时产生大量的热，并需要一个小型发电站来供电，花费了1940年时的400, 000美元。ENIAC的制造用了19000个真空管和数千个电阻及电容器。 真空管有三个元件，由一个栅极和两个被其栅极分开的电极在玻璃密封的空间中构成(图1.2)。密封空间内部为真空，以防止元件烧毁并易于电子的====移动。 真空管有两个重要的电子功能，开关和放大。开关是指电子器件可接通和切断电流；放大则较为复杂，它是指电子器件可把接收到的信号放大，并保持信号原有特征的功能。 真空管有一系列的缺点。体积大，连接处易于变松导致真空泄漏、易碎、要求相对较多的电能来运行，并且元件老化很快。ENIAC 和其它基于真空管的计算机的主要缺点是由于真空管的烧毁而导致运行时间有限。 这些问题成为许多实验室寻找真空管替代品的动力，这个努力在1947年12月23曰得以实现。贝尔实验室的三位科学家演示了由半导体材料锗制成的电子放大器。
场地规划与设计
第七章景观恢复 景观恢复包括范围很广的一系列行为和考虑因素。尽管对于景观恢复还没有一个确定的或者正式的专业定义，但是在实际应用中，景观恢复可以指代复建、改造，或者矫正行为。复建指的是恢复景观地区的环境功能和其活力的行为。在一些复建项目中，显著的基本景观功能仍然存在，只是因为城市化或者其他对于景观的扰动，导致景观的质量和功能受到负面的影响或破坏。河流和湿地恢复以及景观植被恢复项目是复建的典型例子；改造项目通常要求建设新的景观设施，以代替在以前的土地开发过程中损失的景观。改造项目可能包括建设湿地或者渗透设施（比如雨水庭院），以及减少外来入侵植物而促进本地物种的复兴；矫正行为主要考虑减轻由于以前场地上的活动所导致的污染情况。处理矿山酸性排水问题或者褐色地带收污染的径流问题即为矫正行为的典型例子。指定的景观恢复项目可能包括上述3项全部。 景观恢复作为一个实际专业领域的时间并不短了，但是它在近几年才得到飞速的发展。随着场地开发行为开始考虑环境方面的影响以及可持续性，许多革新的方法也开始在景观恢复中得到越来越普遍的应用。 恢复植被覆盖 土壤结构是土壤颗粒在土壤矿物骨料、有机质和微生物之间的排列构造。土壤聚集成团的能力是土壤生态系统的一个重要特征。在受到扰动的场地上，土壤聚集成团的能力在场地平整和压实过程中被破
坏了。天然粒状结构的土壤具有渗透能力和抵抗侵蚀的能力，这种土壤结构的破坏导致土壤渗透性的降低，以及受侵蚀程度和径流的增加。 除了美观上的要求之外，植被还能提供防止侵蚀和防止径流的能力，而且对于土壤结构的长期维护是非常关键的。要想成功地进行植被再植，尽快加固场地是非常重要的（Darmer,1992年）。对于植被再生的计划必须在项目设计阶段就制定完成，这样的场地施工阶段就可以开始进行植被再生工作了，如果植被是作为场地规划中减少施工场地径流的一个环节，则植被再生计划就显得尤为重要。对于植被再生工作在场地设计中需要完成的方面包括土壤准备、选择合适的材料，以及植被和土壤的维护。 场地评估和植被选择 土壤分析。恢复植被首要的步骤是土壤分析。土壤测试能够提供一些基本的数据，用于确定土壤的性质、种植需求以及成功再生所必须做的改正工作（Sobek等，1976年）。 在大多数情况下，土壤分析应在施工过程中进行。一般在受到扰动的场地上，土壤往往是比较干的、经压实的、贫瘠的，而且与原始的本地土壤几乎没有什么类同之处。在许多场地上回填土是从场地外运来的，有时候还是从多个不同的地方运来的，而且其他场地上还存在许多“新建”的土地。很难预料这种土壤是否属于无法生产的土壤。在某些情况下必须考虑重新进行多达30in的土壤回填。如果不了解土壤的性质就开始种植植物，可能会导致植物发展极不均匀的结果。
【发展战略】我国半导体产业的现状和发展前景
五、半导体篇 ——我国半导体产业的现状和发展前景 电子信息产业已成为当今全球规模最大、发展最迅猛的产业，微电子技术是其中的核心技术之一（另一个是软件技术）。现代电子信息技术，尤其是计算机和通讯技术发展的驱动力，来自于半导体元器件的技术突破，每一代更高性能的集成电路的问世，都会驱动各个信息技术向前跃进，其战略地位与近代工业化时代钢铁工业的地位不相上下。 当前，世界半导体产业仍由美国占据绝对优势地位，日本欧洲紧随其后，韩国和我国台湾地区也在迅速发展。台湾地区半导体工业已成为世界最大的集成电路代工中心，逐步形成自己的产业体系。 我国的微电子科技和产业起步在50年代，仅比美国晚几年。计划经济时期，由于体制的缺陷和其间10年“文革”，拉大了和国际水平的差距。进入80年代，我国面对国内外微电子技术的巨大反差和国外对我技术封锁，我们没有能够在体制和政策上及时拿出有效应对措施。国有企业无法适应电子技术的快节奏进步，国家协调组织能力下降，科研体制改革缓慢，以致1980～1990年代我国自主发展半导体产业的努力未获显著效果。 “市场‘开放’后，集成电路商品从合法、不合法渠道源源涌入，集成电路所服务的终端产品，以整机或部件散装的形式，也大量流入，但人家确实考虑到微电子的战略核心性质，死死卡住生产集成电路的先进设备，不让进口，在迫使我们落后一截，缺乏竞争力的同时，又时刻瞄准我们科研与生产升级的潜力，把我们的每一次进步扼杀在萌芽状态，冲垮科技能力，从外部加剧我们生产与科研的脱节，迫使我们不得不深深依赖他们。……我们的产业环境又多多少少带有计划色彩，不能很快与国际接轨，其中特别是对微电子产业发展有重大影响的企业制度、资本市场、税收政策、科研体制等，又不适应市场经济要求，使得我们在国际竞争中缺乏活力”。1 20世纪90年代，我国半导体产业的增长速度达到30%以上，但其规模仅占世界半导体子产业的1%，仅能满足大陆半导体市场的不足10%。即使“十五”期间各地计划的项目都能如期实施，到2005年，我国半导体产业在世界上的份额，顶多占到2%～3%。自己的设计和制造水平和国际先进水平的差距很大，企业规模小、重复分散、缺乏竞争力，基本上是跨国公司全球竞争战略的附庸，自己的产业体系还没有成形。 我国半导体产业如此落后的现状，使得我国的经济、科技、国防现代化的基础“建筑在沙滩上”。在世界微电子技术迅猛发展的情况下，我国如不努力追赶，就会在国际竞争中越来越被动，对我国未来信息产业的升级和市场份额的分配，乃至对整个经济发展，都可能造成十分不利的影响。形势逼迫我国必须加快这一产业的发展。“十五”计划中，加快半导体产业的发展被放在重要地位，这是具有重大意义的。 发展中国家要追赶国际高科技产业的步伐，一般都会面临技术、资金、管理、市场的障碍。高科技的产业化是一个大规模的系统工程，需要科研和产业的紧密结合，以及各部门的有效协调，而这些都不是单个企业所能跨越得过去的。在市场机制尚未成熟到有效调动资源的情况下，高层次的组织协调和扶持是必需的。构建具有较高透明度的政策环境和市场环境。有助于鼓励高科技民营企业进入电路设计业领域，鼓励生产企业走规模化和面向国内市场自主开发的路子，形成产业群体。 1许居衍院士，2000年。
先进半导体设备制造技术及趋势_图文(精)
先进半导体设备制造技术及趋势 张云王志越 中国电子科技集团公司第四十五研究所 摘要：本文首先介绍了国内外半导体设备市场，认为市场虽有起伏，但前景良好。从晶圆处理和封装的典型设备入手介绍了当前最先进半导体设备技术，之后总结出半导体设备技术发展的四大趋势
。 １国内外半导体设备市场 根据ＳＥＭＩ的研究，２００６年全球半导体设备市场为３８８．１亿美元，较２００５年增长１８％，主要原因是各地区投资皆有一定程度的成长，少则２０％（日本），多则２２９％（中国大陆），整体设备订单成长率则较２００５年成长５１％，比２００５年底预测值多出２８．４亿美元。 ＳＥＭＩ在ＳＥＭＩＣＯＮＪａｐａｎ展会上发布了年终版半导体资本设备共识预测（ＳＥＭＩＣａｐｉｔａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｎ－ｓｅｎｓｕｓＦｏｒｅｃａｓｔ），预计２００７年全球半导体制造设备市场销售增长减缓为３％，达到４１６．８亿美元；２００８年全球半导体设备市场将出现衰退，下滑１．５％；而到２００９年及２０１０年恢 长６％达到３０６．１亿美元，封装设备领域增长１１％至２７．２亿美元，而测试设备领域预计将出现１５％下滑 了１２．４％。表二为按地区划分的市场销售额，包括往年的实际销售额和未来的预测。
虽然半导体设备市场有一定的起伏，但是很明显，市场的前景非常好，总体一直是稳中有升。中国大陆２００６年半导体设备销售额超过２３亿美元，比２００５年增长了７４．４％，中国大陆的市场销售额一直呈上升趋势，国内半导体设备具有非常诱人的市场前景。这和中国半导体产业的快速发展有着直接关系，中国的市场也越来越引起国际半导体设备厂商的重视，投资的力度会越来越大，对我们国内半 复增长，预计实现高个位数增速，至５４．７亿美元。表一为按设备类型２０１０年销售额达到４７９．９亿美元。 ＳＥＭＩ总裁兼ＣＥＯＳｔａｎｌｅｙＴ．Ｍｙｅｒｓ表示，２００７年半导体制造、封 划分的市场销售额，包括往年的实际销售额和未来的预测。 从区域市场分析，北美、日本及 下降装及测试设备销售情况略高于去年，欧洲半导体设备市场出现下滑，成为业界历史上销售额第二高的一年。ＳＥＭＩ成员将继续推进半导体制造设备的强势增长，预计到２０１０年市场销售额达到４８０亿美元。 从设备类型分析，占有最大份额的晶圆处理设备领域２００７年将增 幅度分别为８．９％、３．１％及１１．７％；而台湾和中国大陆销售增长幅度最大，分别为２８．９％和２３．８％，台湾地区销售额达到９４．２亿美元，有史以来第二次超过日本；南韩市场略微增长５．２％，其余地区市场也下降 ４０半导体行业
半导体物理学(第七版)完整课后答案
第一章习题 1．设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值附近能量E c (k)和价带极大值附近 能量E V (k)分别为： E C （K ）=0 2 20122021202236)(,)(3m k h m k h k E m k k h m k h V - =-+ 0m 。试求： 为电子惯性质量，nm a a k 314.0,1== π （1）禁带宽度; （2）导带底电子有效质量; （3）价带顶电子有效质量; （4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 解：（1） eV m k E k E E E k m dk E d k m k dk dE Ec k k m m m dk E d k k m k k m k V C g V V V c 64.012)0()43 (0,060064 3 382324 3 0) (2320 212102220 202 02022210 1202==-==<-===-==>=+===-+ 因此：取极大值 处，所以又因为得价带： 取极小值处，所以：在又因为：得：由导带： 04 32 2 2*8 3)2(1 m dk E d m k k C nC ===
s N k k k p k p m dk E d m k k k k V nV /1095.704 3 )() ()4(6 )3(25104 3002 2 2*1 1 -===?=-=-=?=- == 所以：准动量的定义： 2. 晶格常数为0.25nm 的一维晶格，当外加102V/m ，107 V/m 的电场时，试分别 计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。 解：根据：t k h qE f ??== 得qE k t -?=? s a t s a t 137 19 282 1911027.810 10 6.1)0(102 7.810106.1) 0(----?=??-- =??=??-- = ?π π 补充题1 分别计算Si （100），（110），（111）面每平方厘米内的原子个数，即原子面 密度（提示：先画出各晶面内原子的位置和分布图） Si 在（100），（110）和（111）面上的原子分布如图1所示： （a ）(100)晶面 （b ）(110)晶面
【常识】城市规划设计与建筑设计的关系
摘要：城市规划、场地设计、建筑设计是建设工程规划设计的不同阶段，文章详细分析三者之间的紧密联系与区别。 关键词：城市规划；场地设计；建筑设计 引言 城市规划是对一定时期城市的经济和社会发展、土地利用、空间布局以及各项建设的综合部署、具体安排和实施管理，属于宏观的，它的研究对象是整个城市和城市所在的区域，建筑设计是微观的，它的研究对象是建筑，城市规划是建筑设计的前提与先导，而建筑设计则是城市规划在空间上的具体落实，研究城市规划与建筑设计的关系对城市可持续发展与建设和谐社会具有非常积极的意义。 1、建筑设计应服从城市规划 随着经济快速发展，人口的不断增长，因而城市越来越多，规模越来越大，而城市以空间与环境利用为基础，由建筑、绿化、道路、水系、人文风景等共同组成的服务于人的空间地域系统。人在任何时候都在领会城市，城市提供给人们的各方面感受便是城市空间，我们对城市空间进行分析及设计，使人活动的区域空间和各区域空间之间的关系协调，就是城市规划。而城市规划是动态地解决和协调各类建筑之间的联系、建筑群的整体形象，以生态的、可持续的观点延续城市的历史，展望城市的未来，因此在城市的发展过程中城市规划对城市的有序发展起着重要作用。建筑作为城市构成的基础要素之一
又必须服从于城市容，他们之间在空间上是点与面的关系，好的建筑如同凝固的音乐，是城市的灵魂，但建筑也不能脱离城市环境，必须与城市环境相融合，因此建筑设计与城市规划同等重要。 城市规划首先要解决的就是建筑的问题，建筑设计服从城市规划设计，美国城市规划师伊.沙里宁曾说：“通常做设计是要把它置于一栋房子中；将一栋房子置于周围的环境中；将周围的环境置于一个城市规划中”。建筑师在设计单体或群体建筑时，必须考虑建筑的大环境和开发地盘红线的小环境问题。在新的市场环境下，随着我国经济的飞速发展，建筑设计也得到了长足发展。在建筑创作繁荣的同时，也存在着令人担忧的问题，在快速发展中，建筑师在建筑创作时对人文的关注、对环境的关注显然不够。存在着一味追求“新、奇、特”而不考虑建筑物所处的环境问题。如的长安街，虽然每栋建筑单体都采用了中国最好的和最优秀的建筑师的作品，而且在建筑造价上也毫不吝啬，就其艺术价值本身而言，仍然是业界人士批判的焦点，究其原因，主要不在于建筑本身造型，而在于对周围环境的忽视，以及强烈的个体表现欲所造成的整体不和谐；再如希腊的爱琴海上有一座叫伊特拉的小岛，每年都吸引大量的游客，尤其是摄影家和画家，被称为“艺术家之岛”，整座岛上布满了十分简单的希腊式的民居，连警察局、医院、饭店都化整为零，成为民居式建筑尺度。几百年来，岛上的居民始终恪守一个规则，就是所有建筑均不超过三层，所有外墙均为白色，这种热爱自然、相互协调的观点，已经形成了一种设计
半导体行业发展趋势分析
半导体行业发展趋势分析 新型计算架构浪潮推动，中国半导体产业弯道超车机会来临
核心观点： ●2018，半导体市场供需两旺，中国市场迎弯道超车机遇 需求端新市场新应用推动行业成长：1）比特币市场的火爆带动矿机需求快速增加，ASIC 芯片矿机凭借设计简单，成本低，算力强大等优势被大量采用。国内ASIC 矿机芯片厂商比特大陆、嘉楠耘智、亿邦股份自身业绩高增长的同时，其制造与封测环节供应商订单快速增长。2）汽车电子、人工智能、物联网渐行渐近，带动行业成长。供给端国内建厂潮加剧全球半导体行业资本开支增长，上游确定性受益。 ● 1 月半导体行情冰火两重天 A 股市场：18 年1 月以来（至1 月26 日）申万半导体指数下跌9.03%，半导体板块跑输电子行业5.9 个百分点，跑输上证综指16.59 个百分点，跑 输沪深300 指数17.72 个百分点；其中制造（-5.59%）>封装（-5.64%）> 分立器件（-5.66%）>存储器（-5.85%）>设计（-7.34%）>设备（-9.57%）> 材料（-11.17%）；估值大幅回落。海外市场：费城半导体指数上涨6.79%，创历史新高，首次超过2001 年最高值；矿机及人工智能带动GPU 需求量增长，英伟达作为全球GPU 龙头深度受益，1 月以来（至1 月26 日）股价上涨22.14%；设备龙头整体上涨。 ●12 月北美半导体设备销售额创历史新高，存储芯片价格平稳波动 根据WSTS 统计，11 月全球半导体销售额达376.9 亿美金，同比增长21.5%，环比增长1.6%，创历史新高。其中北美地区半导体11 月销售额87.7 亿美金，同比增长40.2%，环比增长2.6%，是全球半导体销售额增长最快区域。分版块看，12 月北美半导体设备销售额23.88 亿美金，同比增长27.7%，环比增长16.35%，创历史新高；存储芯片价格1 月以来（至1 月26 日）价格 波动。 ●投资建议 我们认为国内IC 产业进入加速发展时期，由市场到核“芯”突破这一准则不断延续，从智能手机领域起步，未来有望在人工智能、汽车电子、5G、物联网等新兴市场实现加速追赶。本月重点推荐卡位新兴应用市场，业绩快速成长的华天科技、长电科技，建议关注通富微电；同时下游资本开支扩张带给上游设备领域的投资机会，建议关注北方华创、长川科技。
《半导体物理》复习大纲
《半导体物理》复习大纲 题型：名词解释、选择、填空、简答、问答、画图、证明、计算 第一章：半导体中的电子状态 1、晶体结构、点阵及基元的关系 2、Wigner-Seitz初基晶胞的定义 3、晶面、晶列与晶向的关系 4、十四种晶体结构是什么 5、布喇格定律、倒易点阵、布里渊区 6、电子共有化运动及其产生结果是什么？ 7、硅、锗能带的特点是什么？ 8、如何理解电子在周期性势场中运动（即：E（k）和k的关系的定量计算 理解）？ 9、怎样从能带区分绝缘体、半导体和导体？ 10、有效质量的理解 11、导电机构的理解 12、回旋共振 13、硅和锗的能带结构 第二章：半导体中杂质和缺陷能级 1、替位式杂质与间隙式杂质的定义，计算间隙式原子占晶胞空间的百分比？ 2、间隙式扩散和替位式扩散的理解 3、施主杂质和受主杂质的概念 4、掺杂元素与电导类型的关系、施主能级、受主能级、杂质电离能 5、浅能级杂质与深能级杂质的区别，几种常见的浅能级杂质是什么？ 6、浅能级杂质电离能的简单计算 7、杂质补偿的理解 8、点缺陷种类有哪些？及它们的特点以及对半导体性能的影响是什么？ 9、位错的理解 第三章：热平衡状态下载流子的统计分布 1、什么是热平衡状态？ 2、状态密度的理解及其计算 3、状态密度g c（E）和g v（E）与能量E的关系？抛物线。状态密度与有效质 量的关系？有效质量决定了开口大小。有效质量与状态密度的关系？有效质量大的能带中的状态密度大。
4、什么是费米分布函数？它反映了什么物理含义？它与温度和能量的关系是什 么？ 5、电子占据杂质能级的几率？ 6、什么是费米能级？不同掺杂浓度半导体材料费米能级的差别是什么？ 7、什么是波尔兹曼分布？它的物理含义是什么？波尔兹曼分布满足的前提条件 是什么？它和费米分布的区别是什么？ 8、电子的玻氏分布于空穴玻氏分布 9、简并系统和非简并系统 10、导带电子浓度和价带空穴浓度的表达式是什么？ 11、影响平衡时电子浓度和空穴浓度的因素？（有效质量、温度、E F） 12、平衡态电子、空穴浓度积及其影响因素是什么？（有效质量、温度、E g） 13、本征半导体费米能级的位置及其定性推倒 14、杂质能级上的电子和空穴浓度表达式及其理解 15、杂质半导体的电中性条件是什么？ 16、杂质半导体在不同温度区域的电导性能（n0、p0）和费米能级的变化及主导 机制是什么？（低温弱电离、中间电离、强电离、过渡区、本征激发）17、已知工作温度，如何确定材料的掺杂范围？已知材料的掺杂范围，如何确定 其工作温度？ 18、简并半导体的载流子浓度分布 19、杂质能带、杂质带导电、禁带变窄效应、 第四章：半导体导电性 1、电阻率、电导率、电流密度、电场强度、漂移速度以及迁移率之间的关系 2、载流子散射的定义 3、平均自由程的定义 4、平均自由时间与散射几率的关系 5、迁移率、电导率与平均自由时间的关系 6、载流子输运过程中遇到的散射机构有哪些？电离杂质、晶格散射 7、横波、纵波、光学波、声学波的理解 8、对于不同类型晶体受到散射的机构不同，原子晶体是纵声学波，离子晶体是 纵光学波散射。 9、温度不同时候的主要散射机构不同。低温是电离杂质散射、高温是晶格散射 10、温度、杂质浓度以及电子有效质量怎样影响迁移率的 11、半导体电阻率与温度和杂质浓度的关系 12、什么是强电场效应 13、什么是霍尔效应
半导体物理学第九章知识点
第9章半导体异质结构 第6章讨论的是由同一种半导体材料构成的p-n结，结两侧禁带宽度相同，通常称之为同质结。本章介绍异质结，即两种不同半导体单晶材料的结合。虽然早在1951年就已经提出了异质结的概念，并进行了一定的理论分析工作，但是由于工艺水平的限制，一直没有实际制成。直到气相外延生长技术开发成功，异质结才在1960年得以实现。1969年发表了第一个用异质结制成激光二极管的报告之后，半导体异质结的研究和应用才日益广泛起来。 §9.1 异质结及其能带图 一、半导体异质结 异质结是由两种不同的半导体单晶材料结合而成的，在结合部保持晶格的连续性，因而这两种材料至少要在结合面上具有相近的晶格结构。 根据这两种半导体单晶材料的导电类型，异质结分为以下两类： (1)反型异质结 反型异质结是指由导电类型相反的两种不同的半导体单晶材料所形成的异质结。例如由p型Ge与n型Si构成的结即为反型异质结，并记为pn-Ge/Si或记为p-Ge/n-Si。如果异质结由n型Ge 与p型Si形成，则记为np-Ge/Si或记为n-Ge/p-Si。已经研究过许多反型异质结，如pn-Ge/Si；pn-Si/GaAs；pn-Si/ZnS；pn-GaAs/GaP；np-Ge/GaAs；np-Si/GaP等等。 (2)同型异质结 同型异质结是指由导电类型相同的两种不同的半导体单晶材料所形成的异质结。例如。。。 在以上所用的符号中，一般都是把禁带宽度较小的材料名称写在前面。 二、异质结的能带结构 异质结的能带结构取决于形成异质结的两种半导体的电子亲和能、禁带宽度、导电类型、掺杂浓度和界面态等多种因素，因此不能像同质结那样直接从费米能级推断其能带结构的特征。 1、理想异质结的能带图 界面态使异质结的能带结构有一定的不确定性，但一个良好的异质结应有较低的界面态密度，因此在讨论异质结的能带图时先不考虑界面态的影响。 (1)突变反型异质结能带图 图9-1(a)表示禁带宽度分别为E g1和E g2的p型半导体和n型半导体在形成异质pn结前的热平衡能带图，E g1 E g2。图中，δ1为费米能级E F1和价带顶E V1的能量差；δ2为费米能级E F2与导带底E C2的能量差；W1、W2分 别是两种材料的功函数；χ1、χ2 分别是两种材料的电子亲和 能。总之，用下标“1”和“2”分 别表示窄禁带和宽禁带材料 的物理参数。 当二者紧密接触时，跟同 质pn结一样，电子从n型半 导体流向p型半导体，空穴从图9-1 形成突变pn异质结之前和之后的平衡能带图
半导体制造技术
Semiconductor Manufacturing Technology 半导体制造技术 Instructor’s Manual Michael Quirk Julian Serda Copyright Prentice Hall
Table of Contents 目录 Overview I. Chapter 1. Semiconductor industry overview 2. Semiconductor materials 3. Device technologies—IC families 4. Silicon and wafer preparation 5. Chemicals in the industry 6. Contamination control 7. Process metrology 8. Process gas controls 9. IC fabrication overview 10. Oxidation 11. Deposition 12. Metallization 13. Photoresist 14. Exposure 15. Develop 16. Etch 17. Ion implant 18. Polish 19. Test 20. Assembly and packaging II. Answers to End-of-Chapter Review Questions III. Test Bank (supplied on diskette) IV. Chapter illustrations, tables, bulleted lists and major topics (supplied on CD-ROM) Notes to Instructors: 1)The chapter overview provides a concise summary of the main topics in each chapter. 2)The correct answer for each test bank question is highlighted in bold. Test bank questions are based on the end-of-chapter questions. If a student studies the end-of-chapter questions (which are linked to the italicized words in each chapter), then they will be successful on the test bank questions. 2
《半导体器件物理》教学大纲(精)
《半导体器件物理》教学大纲 （2006版） 课程编码：07151022学时数：56 一、课程性质、目的和要求 半导体器件物理课是微电子学，半导体光电子学和电子科学与技术等专业本科生必修的主干专业基础课。它的前修课程是固体物理学和半导体物理学，后续课程是半导体集成电路等专业课，是国家重点学科微电子学与固体电子学硕士研究生入学考试专业课。本课程的教学目的和要求是使学生掌握半导体器件的基本结构、物理原理和特性，熟悉半导体器件的主要工艺技术及其对器件性能的影响，了解现代半导体器件的发展过程和发展趋势，对典型的新器件和新的工艺技术有所了解，为进一步学习相关的专业课打下坚实的理论基础。 二、教学内容、要点和课时安排 第一章半导体物理基础（复习）（2学时） 第二节载流子的统计分布 一、能带中的电子和空穴浓度 二、本征半导体 三、只有一种杂质的半导体 四、杂质补偿半导体 第三节简并半导体 一、载流子浓度 二、发生简并化的条件 第四节载流子的散射 一、格波与声子 二、载流子散射 三、平均自由时间与弛豫时间 四、散射机构
第五节载流子的输运 一、漂移运动迁移率电导率 二、扩散运动和扩散电流 三、流密度和电流密度 四、非均匀半导体中的自建场 第六节非平衡载流子 一、非平衡载流子的产生与复合 二、准费米能级和修正欧姆定律 三、复合机制 四、半导体中的基本控制方程：连续性方程和泊松方程 第二章PN结（12学时） 第一节热平衡PN结 一、PN结的概念：同质结、异质结、同型结、异型结、金属－半导体结 突变结、缓变结、线性缓变结 二、硅PN结平面工艺流程（多媒体演示图2.1） 三、空间电荷区、内建电场与电势 四、采用费米能级和载流子漂移与扩散的观点解释PN结空间电荷区形成的过程 五、利用热平衡时载流子浓度分布与自建电势的关系求中性区电势 及PN结空间电荷区两侧的内建电势差 六、解poisson’s Eq 求突变结空间电荷区内电场分布、电势分布、内建电势差 和空间电荷区宽度（利用耗尽近似） P 结 第二节加偏压的N
【半导体芯片制造】芯片生产工艺流程
芯片生产工艺流程 现今世界上超大规模集成电路厂（台湾称之为晶圆厂，为叙述简便，本文以下也采用这种称谓）主要集中分布于美国、日本、西欧、新加坡及台湾等少数发达国家和地区，其中台湾地区占有举足轻重的地位。 晶圆厂所生产的产品实际上包括两大部分：晶圆切片（也简称为晶圆）和超大规模集成电路芯片（可简称为芯片）。前者只是一片像镜子一样的光滑圆形薄片，从严格的意义上来讲，并没有什么直接实际应用价值，只不过是供其后芯片生产工序深加工的原材料。而后者才是直接应用在计算机、电子、通讯等许多行业上的最终产品，它可以包括CPU、内存单元和其它各种专业应用芯片。 一、芯片生产工艺流程： 芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序（WaferFabrication）、晶圆针测工序（WaferProbe）、构装工序（Packaging）、测试工序（InitialTestandFinalTest）等几个步骤。其中晶圆处理 1
工序和晶圆针测工序为前段（FrontEnd）工序，而构装工序、测试工序为后段（BackEnd）工序。 1、晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关等），其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。 2、晶圆针测工序：经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即晶粒，一般情况下，为便于测试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测（Probe）仪对每个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不同的托盘中，不合格的晶粒则舍弃。 2
场地建设建议书范文
场地建设建议书范文 场地建设建议书范文 项目建设单位自筹 1. 1.8 建设周期： 201X年6月至201X年5月第二章项目建设背景、必要性及可行性 1项目建设背景一方面，皖江城市带承接产业转移示范区建设为**县发展带重大机遇，根据规划，六安计划建成皖江城市带中重要的先进制造业承接基地，面向东部地区优质安全农产品生产、加工、供应基地，著名旅游目的地和现代服务基地。拟通过6-8年左右的时间的发展，把六安市建成为合肥经济圈副中心城市、泛长三角地区的重要经济增长点、鄂豫皖地区的区域经济中心，六安经济社会发展进入安徽省第一方阵。**县作为六安市的重要一员，是承接产业转移的承担者之一，这就决定了**县需要配套完善的物流系统，以满足承接产业发展的需要。另一方面，**县最为重要而丰富的资源之一是铁矿石，全县铁矿石的总储量1 6.5亿吨，远期20亿吨，为华东第一，全国第五的优质富矿，因此开发建设**钢铁新城条件已经具备，**新城将应运而生，**县及周围乡镇也得到加快发展步伐的可能，尤其是通往**县城各交通要道乡镇。长集镇地处**腹部，阜六高速、阜六铁路、长花路、长河路、 S310省道相互交织，穿境而过，交通十分便捷，区位优势明显，且长集镇是S310省道的咽喉，是六安市通往**县城的必经之地。
篇三： 滑雪场建设项目建议书滑雪场建设项目建议书（此文档为ord格式,下载后您可任意修改编辑！）第一章总论 1.1项目概要 1. 1.1项目名称 1. 1.2项目建设单位某某公司负责人： 林某某 1. 1.3项目建设性质新建 1. 1.4项目建设地点某某工业园区 1. 1.5项目建设规模建设一座年接待能力30万人次的以冰雪文化主题景点的滑雪场项目。项目总占地面积39050平方米（折合5 8.57亩），总建筑面积33670平方米。非建筑面积8870平方米。主要建设内容及规模如下： 主要建筑物、构筑物一览表 1. 1.6项目投资规模本次项目的总投资为8360.00万元，其中，建设投资为793 8.82万元（土建工程为526 5.08万元，设备及安装投资62
半导体物理学
《半导体物理学》 参考书：《半导体物理学》刘恩科 1 近十年来考过的名词解释： 这些概念都是在复试或者初试被考过的，因此非常重要，不但要理解，还要能够很好地表达出来，可以自己试着说一说 简并与非简并半岛体 非平衡载流子的寿命 热载流子 二维电子气 重空穴与轻空穴 迁移率 直接禁带与间接禁带半导体俄歇复合 扩散电容 复合截面 费米能级与准费米能级 扩散长度 霍耳效应 调制掺杂 布里渊区 本征激发 陷阱效应 半导体发光 欧姆接触 半导体超晶格 能带 齐纳击穿 空穴 状态密度 禁带宽度 多能谷散射 少子寿命 本征吸收 Pn结 回旋共振 钠离子对mos结构的c-v效应压阻效应 有效质量 散射 势垒电容 雪崩击穿 磁阻效应 共有化运动单电子近似 施主/ 受主能级 冻析效应 禁带变窄效应 p-n结隧道效应 半岛体的缺陷同型/反型异质结 Pn结光生伏特效应原理 本征半导体 替位式杂质和间隙杂质 表面复合速度 表面势 直接复合/间接复合 半导体主要散射机构 半岛体中的深能级杂质 受主杂质/施主杂质 空间电荷区 接触电势差 异质结 As掺入si中属于什么类型杂质形成什么类型半导体 Pn二极管与肖势垒二极管的异同
第一章：半导体中的电子状态 1 本章重点看前5节，后三节只需要掌握 轻/重空穴的概念，闪锌矿的结构，砷化镓的能带结构，什么是间接带隙半导体的概念 2 本章重点掌握能带理论 3 本章可能考的知识点 1 单电子近似 2 什么是共有化运动 3 什么是有效质量？为什么要引入有效质量的概念？空穴的意义？（重点） 有效质量是指在半经典的理论模型下,粒子在晶体中运动时具有的等效质量. 4 表述能带理论 能带理论 是一种解释金属内部结构的一种理论 在固体金属内部构成其晶格结点上的粒子，是金属原子或正离子，由于金属原子的价电子的电离能较低，受外界环境的影响(包括热效应等)，价电子可脱离原子，且不固定在某一离子附近，而可在晶格中自由运动，常称它们为自由电子。正是这些自由电子将金属原子及离子联系在一起，形成了金属整体。这种作用力称为金属键。当然固体金属也可视为等径圆球的金属原子(离子)紧密堆积成晶体。这时原子的配位数可高达8至12。金属中为数不多的价电子不足以形成如此多的共价键。这些价电子只能为整个金属晶格所共有。所以金属键不同于离子键；也不同于共享电子局限在两个原子间的那种共价键(定域键)。广义地说，金属键属于离域键，即共享电子分布在多个原子间的一种键，但它是一种特殊的离域键，既无方向性，也无饱和性。 为阐明金属键的特性，化学家们在MO理论的基础上，提出了能带理论。现仅以金属Li为例定性讨论。 Li原子核外电子为1s22s1。两个Li互相靠近形成Li2分子。按照MO理论，Li 分子应有四个MO。其中(σ1s)2与(σ1s*)2的能量低，紧靠在Li 是空着的(LUMO)。参与成键的Li原子越多，由于晶格结点上不同距离的Li核对它们的价电子有不同程度的作用力，导致电子能级发生分裂，而且能级差也越来越小，能级越来越密，最终形成一个几乎是连成一片的且具有一定的上、下限的能级，这就是能带。对于N个Li原子的体系，由于1s与2s之间能量差异较大，便出现了两条互不重叠或交盖的能带。这种具有未被占满的MO的能带由于电子很容易从占有MO 激发进入空的MO，故而使Li呈现良好的导电性能。此种能带称为导带。在满带与导带之间不再存在任何能级，是电子禁止区，称为禁带。电子不易从满带逾越此空隙区进入导带。显然，原子在形成简单分子时，便形成了分立的分子轨道，当原子形成晶体时，便形成了分立的能带。 不同的金属，由于构成它的原子有不同的价轨道和不同的原子间距， 能带(空带)部分叠合，构成了一个未满的导带，因而容易导电，呈现金属性。由此看来，只要存在着未充满的导带(不管它本身是未充满的能带，还是由于空带—满