半导体学习总结_第1页
半导体学习总结_第2页
半导体学习总结_第3页
半导体学习总结_第4页
半导体学习总结_第5页
已阅读5页,还剩23页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、半导体的学习总结 郑斌 2016.8 目录 1.半导体材料 2.半导体特性及应用 3.半导体及其产业分类 4.集成电路工艺流程 5.半导体的发展趋势 1.半导体材料 定义 根据物体导电能力的不同, 来划分导体、绝缘体和半导 体。 导体:109 .cm 半导体:导电性能介于导 体和绝缘体之间。 三种导电性不同的材料的比较 金属的价带与导带之间没有距离,因此电子(红色实心 圆圈)可以自由移动。 绝缘体的能隙宽度最大,电子难以从价带跃迁到导带。 半导体的能隙在两者之间,电子较容易跃迁至导带中。 半导体材料生产总值很大, 应用领域非常广泛。 半导体材料的发展使国民经 济和科技等领域出现了巨大 的进步,

2、改变了我们的生活。 计算机 35.20% 通信 38.10% 政府/军用 0.70% 工业/医疗 5.90% 汽车电子 7.90% 消费电子 12.20% 2015年世界IC的应用(3105亿元) 资料来源:IC Insights 计算机通信政府/军用工业/医疗汽车电子消费电子 市场规模 半导体材料的分类 按纯度可分为 半导体 本征半导体 杂质半导体 N型半导体 P型半导体 本征半导体:纯净的单晶半导体。常温下 其电阻率很高,是电的不良导体。 杂质半导体:掺入杂质的本征半导体。由 于杂质原子提供导电载流子,使材料的电 阻率大为降低。 杂质半导体靠导带电子导电的称N型半导 体,靠价带空穴导电的称

3、P型半导体。 半导体材料的分类 按化学成分可分为 半导体 无机半导体材料 元素半导体 Si Ge Se 化合物半导体 GaAs InSb SiC InGaAs 有机半导体材料 有机物 聚合物 给体-受体络合物 主要的半导体材料(部分) 半导体材料 半导体硅材料 单晶硅 多晶硅 硅外延片 其他 GaAs和InP单晶材 料 宽带隙半导体材料 金刚石 碳化硅 立方氮化硼 其他 低维半导体材料 半导体超晶格、量 子阱材料 2.半导体特性及应用 掺杂特性 掺入微量的杂质能显著地改变半导体的导电能力。杂质含量改变能引起载流子 浓度变化,实现半导体导电性能的可控性。 制成P型或N型半导体 温度特性 半导体的

4、导电能力随温度升高而迅速增加,不同于金属的正的电阻温度系数。 热敏电阻。用途: 电子线路元件的温 度补偿或专用检测 元件 光电导特性 光电导现象:半导体导电能力随光照而发生变化。例如:半导体硒,它的电阻 值有随光强的增加而急剧减小的现象。 光敏电阻。用 途:光控开关、 自动控制 光生伏特效应 光生伏特:光照在PN结上,产生电子-空穴对,在内建电场作用下,产生光生 电势。可用于太阳能电池的制造。 太阳能电池及原理 整流特性 整流:半导体电阻率与所加电场方向有关。 硅单晶材料和晶体管的发明,硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命。 晶体二极管三极管 大规模集成电路信息时代 3.半导体及其产业分类

5、 半导体的分类 按制造技术分 集成电路器 件 分立器件 光电半导体 逻辑IC 模拟IC 按规模分 IC LSI VLSI(超大 LSI) 按所处理信号 分 模拟 数字 模拟数字混 成及功能 半导体产业分类 半导体产业 集成电路 集成电路业 设计 制造 封装 测试 材料 分立器件光伏 半导体LED 外延片 芯片 封装 应用 半导体产业特点 技术密 集 资金密 集、规 模经济 高风险 高回报 知识密 集 4.集成电路工艺流程 集成电路产业流程图 设计 制造 封装 测试 成品 市场 集成电路制造流程 制程 前段 晶圆处理制程 晶圆针测制程 后端 构装制程 测试制程 晶圆处理制晶圆处理制程:程:主要工

6、作为在矽晶圆上制作电路与电子元件。 晶圆处理基本步骤晶圆处理基本步骤: 晶圆清 洗 氧化及 沉积 微影蚀刻 离子植 入 构装制构装制程程:利用塑料和陶瓷包装晶粒以成积体电路 目的目的:是为了制造出所生产的电路的保护层,避免电路受 到机械性刮伤或是高温破坏。 晶圆针测晶圆针测制程:制程:使用针测仪器测试晶圆处理制程后晶圆上形 成的一格格的晶粒的电气特性,将不合格的的晶粒标上记号 的过程。 脱氧后的沙 子(包含 25%的硅元 素) 硅熔炼制硅 锭 单晶体硅硅锭切割 未处理的晶 圆 晶圆前处理流程 旋转浇注 光刻胶 UV曝光 50-200 纳米尺寸 的晶体管 溶解光刻 胶 蚀刻 清除光 刻胶 再次浇

7、 上光刻 胶 离子注 入 清除光 刻胶 晶体管 就绪 电镀 铜离子沉 积形成铜 层 抛光去除 多余铜层 处理结束 的多个晶 体管组合 集成电路制造工艺分类 MOS型 PMOS型NMOS型CMOS型 BiMOS 双极型 饱和型非饱和型 ECL/CM L I2TTTL 芯片封装方式介绍(部分) DIP(双列插件)SIP(单列插件)MELF(金属电极表面连接) QFP/FQFP(扁平组件)PGA(插针网格阵列式) 5.半导体的发展趋势 半导体的发展历程 第一代半导体 元素半导体,以硅基 半导体为代表,是微 型计算机和计算机产 业发展壮大的关键。 第二代半导体 化合物半导体,以砷 化镓和磷化铟为代表, 砷化镓和磷化铟半导 体激光器成为光通信 系统中的关键元器件., 第三代半导体 化合物半导体,以氮 化镓为代表的第三代 半导体材料,由此类 物质制成的半导体激 光器将在光显示、光 存储、光照明等领域 有广阔的应用前景 硅质圆晶硅质圆晶GaAsGaAs半导体激光器半导体激光器汽车防撞雷达系统汽车防撞雷达系统 半导体的发展方向 半导体材料体系: 硅基

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论