微電子復(fù)習(xí)資料(已修改)
2025-04-28 23:19 本頁面
【正文】 集成電路的分類：1. 按器件結(jié)構(gòu)類型分類，共有三種類型，它們分別為雙極集成電路，MOS集成電路和雙極－MOS混合型集成電路。（1） 雙極集成電路:這種電路采用的有源器件是雙極晶體管，在雙極集成電路中，又可以根據(jù)雙極晶體管的類型的不同，而將它們細(xì)分為NPN型和PNP型雙極集成電路。雙極集成電路的特點(diǎn)是速度高，驅(qū)動能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是功耗較大，集成度相對較低。（2） 金屬－氧化物－半導(dǎo)體（MOS）集成電路：這種電路中所用的晶體管為MOS晶體管，根據(jù)MOS晶體管類型的不同，MOS集成電路又可以分為NMOS，PMOS和CMOS集成電路。與雙極集成電路相比，MOS集成電路的主要優(yōu)點(diǎn)是：輸入阻抗高，抗干擾能力強(qiáng)，功耗小，集成度高（適合大規(guī)模集成），因此，進(jìn)入超大規(guī)模集成電路時代以后，MOS，特別是CMOS集成電路已經(jīng)成為集成電路的主流。（3） 雙極－MOS集成電路：同時包括雙極和MOS晶體管的集成電路為雙極－MOS集成電路，雙極－MOS集成電路綜合了雙極和MOS器件兩者的優(yōu)點(diǎn)，但這種電路具有制作工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。隨著CMOS集成電路中器件特征尺寸的減小，CMOS集成電路的速度越來越高，已經(jīng)接近雙極集成電路，因此，目前集成電路的主流技術(shù)仍然是CMOS技術(shù)。2. 按集成電路規(guī)模分類：每塊集成電路芯片中包含的元器件數(shù)目叫做集成度，根據(jù)集成電路規(guī)模的大小，通常將集成電路分為小規(guī)模集成電路,中規(guī)模集成電路，大規(guī)模集成電路，超大規(guī)模集成電路，特大規(guī)模集成電路和巨大規(guī)模集成電路.3. 按結(jié)構(gòu)形式的分類：按照集成電路的結(jié)構(gòu)形式可以將它分為半導(dǎo)體單片集成電路及混合集成電路。(1) 單片集成電路：它是指電路中所有的元器件都制作在同一塊半導(dǎo)體基片上的集成電路。(2) 混合集成電路：是指將多個半導(dǎo)體集成電路芯片或半導(dǎo)體集成電路芯片與各種分立元器件通過一定的工藝進(jìn)行二次集成，構(gòu)成一個完整的，更復(fù)雜的功能器件，該功能器件最后被封裝在一個管殼中，作為一個整體使用，在混合集成電路中，主要由片式無源元件，半導(dǎo)體芯片，帶有互連金屬化層的絕緣基板以及封裝管殼組成。根據(jù)制作混合集成電路時所采用的工藝不同，還可以將它們分為厚膜集成電路和薄膜集成電路。4. 按電路功能分類：可以分成數(shù)字集成電路，模擬集成電路和數(shù)?；旌霞呻娐返热悺＃?） 數(shù)字集成電路：它是指處理數(shù)字信號的集成電路。（2） 模擬集成電路：它是指處理模擬信號的集成電路。（3） 數(shù)?；旌霞呻娐罚核侵讣窗瑪?shù)字電路又包含模擬電路的新型電路。第二章半導(dǎo)體物理和器件物理基礎(chǔ)：（1）純凈半導(dǎo)體材料，電導(dǎo)率隨溫度的上升而指數(shù)增加。（2）半導(dǎo)體中雜質(zhì)的種類和數(shù)量決定著半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，而且在重?fù)诫s的情況下，溫度對電導(dǎo)率的影響較弱。（3）在半導(dǎo)體中可以實(shí)現(xiàn)非均勻摻雜。（4）光的輻照，高能電子等的注入可以影響半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。第三章大規(guī)模集成電路基礎(chǔ)，集成電路的功耗延遲積，特種尺寸是描述集成電路性能的幾個主要方面。集成電路的功耗延遲積又稱為集成電路的優(yōu)值，就是把電路的延遲時間與功耗相乘，該參數(shù)是衡量集成電路性能的重要參數(shù)，功耗延遲積越小，則集成電路的速度越快或功耗越低，性能便越好。特征尺寸通常是指集成電路中半導(dǎo)體器件的最小尺度，如MOSFET的最小溝道長度或雙極晶體管中的最小基區(qū)寬度，這是衡量集成電路加工和設(shè)計水平的重要參數(shù)，特征尺寸越小，加工精度越高，可能達(dá)到的集成度也越大，性能越好。 2．雙極集成電路基礎(chǔ)：（1）常用的晶體管根據(jù)使用目的的不同可將雙極晶體管分成放大晶體管和開關(guān)晶體管兩大類，它們主要差別是放大管的工作電壓較高，通常這兩種晶體管均制作在高電阻率的硅外延層上。（2）在數(shù)字集成電路中，完成各種邏輯運(yùn)算和變換的電路稱為邏輯電路，組成邏輯電路的基本單元是門電路和觸發(fā)器電路，觸發(fā)器電路基本上也由各種門電路組成，門電路是數(shù)字集成電路的最基本單元。3．MOS集成電路基礎(chǔ)由于CMOS集成電路具有功耗低、速度快、噪聲容限大、可適應(yīng)較寬的環(huán)境溫度和電源電壓、易集成、可等比例縮小等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得CMOS集成電路成為整個半導(dǎo)體集成電路的主流技術(shù)。（1） CMOS開關(guān)（2） 反相器（3） 開關(guān)串／并聯(lián)的邏輯特性當(dāng)MOS開關(guān)導(dǎo)通時，信號可直接從一端傳送至另一端，所以又把MOS開關(guān)稱為傳輸門，通常把傳輸門的輸出信號對控制信號間的邏輯關(guān)系稱為傳輸門邏輯。5. 存儲器存儲器是各種數(shù)字計算機(jī)的主要部件，也是許多其他電子系統(tǒng)中必不可少的，存儲器功能可分為以下幾類：（1） 只讀存儲器（ROM）（2） 隨機(jī)存取存儲器(RAM)（3） 可編程只讀存儲器（PROM）通常一個完整的存儲器主要包括以下幾個部分：（1） 存儲單元（2） 地址譯碼器（3） 讀寫電路（4） 時序控制電路第四章 集成電路制造工藝要制造一塊集成電路，需要經(jīng)過集成電路設(shè)計、掩模板制
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