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1、微电子技术基础课程教学大纲课程代码:ABJD0508课程中文名称:微电子技术基础课程英文名称:Fundamenta1ofMicroe1ectronics课程性质:必修课程学分数:3学分课程学时数:48学时授课对象:电子科学与技术专业本课程的前导课程:半导体物理一、课程简介微电子技术基础是电子科学与技术专业设立的一门专业核心课。本课程从物理概念入手,结合工程实例,介绍半导体集成器件物理、集成工艺原理,以及集成电路和系统的设计特点与方法,对学生进行微电子技术方面的全方位教育,为以后参与微电子系统研制工作奠定必要的理论基础。二、教学基本内容和要求1、概论在前期学习了半导体物理的基础上,了解本课程与半
2、导体物理、微电子制造技术之间的关系;了解微电子技术和集成电路的发展历程;了解集成电路的结构与制造特点。2、集成器件物理基础教学内容:半导体及其能带模型;半导体导电性与半导体方程;pn结和pn结二极管;双极型晶体管;JFET与MESFET器件基础;MOS场效应晶体管;异质结半导体器件。重点:半导体中的电流;半导体基本方程;平衡状态下的Pn结;Pn结的单向导电性;Pn结直流伏安特性;双极型晶体管的直流放大原理;晶体管的特性参数及其影响因素;JFET与MESFET器件结构与电流控制原理;MOS场效应晶体管结构与工作原理;异质结半导体器件。难点:半导体中的电流;Pn结的单向导电性;Pn结直流伏安特性;
3、双极型晶体管的直流放大原理:晶体管的特性参数及其影响因素JFET与MESFET器件结构与电流控制原理;MOS场效应晶体管结构与工作原理。教学要求:掌握半导体的能带模型;掌握半导体中的载流子与电流组成;掌握半导体中的非平衡载流子与载流子寿命;掌握半导体基本方程;理解平衡状态下的Pn结;理解并掌握Pn结的单向导电性;掌握pn结直流伏安特性;掌握pn结的击穿;了解Pn结的等效电路模型及其应用;理解并掌握双极型晶体管的直流放大原理;理解并掌握晶体管的各个特性参数及其相应的影响因素;了解并掌握JFET与MESFET器件结构与电流控制原理;理解JFET直流输出特性的定性分析与转移特性;理解并掌握MOS场效
4、应晶体管结构与工作原理;掌握Mc)S晶体管直流伏安特性定量分析;了解并理解异质结半导体器件的特点、组成与发展趋势。3、集成电路制造工艺教学内容:硅平面工艺基本流程;氧化工艺;扩散工艺;离子注入工艺;光刻与刻蚀工艺;制版工艺;外延工艺;金属化工艺;引线封装”鬲离技术;绝缘物上硅;CMOS集成电路工艺流程。重点:氧化工艺;扩散工艺;离子注入工艺;光刻与刻蚀工艺;外延工艺,CMOS集成电路工艺流程。难点:氧化工艺;扩散工艺;离子注入工艺;光刻与刻蚀工艺;外延工艺。教学要求:了解硅平面工艺基本流程;理解并掌握半导体器件生产工艺的基本原理“掺杂”与“补偿”;了解氧化工艺流程,掌握提升氧化层质量的方法;了
5、解扩散工艺流程,掌握氧化层的检测方法与提升质量的途径;了解离子注入工艺设备与流程,掌握离子注入退火处理;了解并理解光刻与刻蚀工艺流程,了解新型图形光刻技术;了解制版工艺;了解并理解多种外延工艺;掌握几种常见的金属化工艺;了解引线封装技术;了解隔离技术;了解绝缘物上硅;了解并理解CMoS集成电路工艺流程。4、集成电路设计教学内容:集成电路版图设计规则;集成电路中的无源元件;双极集成器件和电路设计;CMOS集成器件和电路设计。重点:集成电路版图设计规则;集成电路中的无源元件;双极集成器件和电路设计。难点:集成电路中的无源元件;双极集成器件和电路设计。教学要求:了解并掌握集成电路版图设计规则;理解集
6、成电路中无源元件的结构与性能;掌握双极集成器件和电路设计,了解CMOS集成器件和电路设计。5、微电子系统设计教学内容:双极数字电路单元设计;CMOS数字电路单元电路设计;半导体存储器电路;专用集成电路设计方法。重点:双极数字电路单元设计;CMOS数字电路单元电路设计;半导体存储器电路。难点:双极数字电路单元设计;CMOS数字电路单元电路设计。教学要求:了解并掌握双极数字电路单元设计;掌握CMOS数字电路单元电路设计;了解并掌握半导体存储器电路;了解专用集成电路设计方法。6、电子设计自动化教学内容:电子设计自动化EDA;数字EDA技术;数字集成电路设计平台,相应的设计实例;模拟与射频集成电路CA
7、D技术;工艺和器件模拟以及统计分析。重点:电子设计自动化EDA;数字EDA技术;数字集成电路设计平台,相应的设计实例;模拟与射频集成电路CAD技术。难点:电子设计自动化EDA;数字EDA技术;数字集成电路设计平台,相应的设计实例;模拟与射频集成电路CAD技术。教学要求:了解电子设计自动化EDA的概念与特点;了解并掌握数字EDA技术;了解数字集成电路设计平台,理解相应的设计实例;了解并理解模拟与射频集成电路CAD技术;了解工艺和器件模拟以及统计分析。三、实验教学内容及基本要求无四、教学方法与手段教学方法采用讲授法、讨论法、练习法等方法进行。教学手段采用多媒体教学方式为主,多种教学方式为辅。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注概论2集成电路物理基础18集成电路制造工艺14集成电路设计4微电子系统设计4电子设计自动化6合计48六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法:期末试卷考核与平时成绩相结合。2、成绩评定:期末试卷考核成绩60%+平时成绩(出勤率与作业成绩)40沆七、教学参考资源1、参考书目:(1)郝跃编著,微电子概论,电子工业出版社,2011年。(2)张兴编著,微电子概论,北京大学出版社,2010年。2、与课程相关主要网站