场效应器件物理绪论课件.pptVIP

场效应器件发展HEMT*XIDIANUNIVERSITY*HEMT:1980年发明利用异质结形成的二维电子气，作为沟道，把导电的多数载流子与电离的杂质分离→载流子受电离杂质散射↓→迁移率↑开关速度快，截止频率高，在高频领域正得到广泛的应用场效应器件发展DMOS（LDMOS+VDMOS）*XIDIANUNIVERSITY*DMOS:DoubleDiffusion双扩散MOSFET功率MOSFET:高电压大电流应用LDMOS:在沟道和漏之间增加了一个较长的低浓度N漂移区，器件耐压增加VDMOS:电子从源极穿过水平沟道，经过栅极下面的积累层，再通过垂直N-漂移区流到漏极。场效应器件发展新器件1*XIDIANUNIVERSITY*intel公司微处理器的发展代表了晶体管新材料和新结构的发展应变硅(StrainedSilicon)技术（90nm开始）High-K和金属栅极（45nm开始）三栅3-D晶体管（22nm开始）场效应器件发展新器件2*XIDIANUNIVERSITY*应变硅(StrainedSilicon)技术（90nm开始）在原子间距大的锗硅上外延一层薄的原子间距小的硅硅原子在锗原子之间力的作用下发生应变，在平行衬底平面的方向扩张了原子间距，因而称为“应变硅”载流子u及饱和速度均增加:提高了晶体管的电流强度、运行速度、芯片工作频率测试显示:电子在应变硅材料中的流动速度要比在非应变硅中快70%制成芯片后其运行速度也要较非应变硅制成的芯片快35%应变硅是满足65nm以下工艺要求的一种高端硅基新材料XIDIANUNIVERSITYXIDIANUNIVERSITYXIDIANUNIVERSITYXIDIANUNIVERSITY

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绪论场效应器件物理*XIDIANUNIVERSITY*XIDIANUNIVERSITY*现代集成电路人才的知识结构物理知识:量子力学→固体物理→半导体物理→半导体器件物理电路知识:数字电路→模拟电路→数字集成电路→模拟集成电路系统知识:信号与系统→计算机体系结构，通信系统原理，信息处理工艺知识:半导体工艺原理→材料与封装工具知识:Cadence/Synophsis/Mentor等开发出的EDA软件工具逻辑电路级:VHDL、VerilogHDL硬件描述语言和分析综合工具晶体管级:SPICE等电路分析工具半导体器件物理:承上启下:有半导体材料知识基础，学习器件结构、原理、特性，为器件、电路设计提供理论依据考研和就业笔试和面试必考的科目*XIDIANUNIVERSITY*本课程要求听课要求预习教材，记好记录注重概念原理，兼顾公式数据先期基础半导体物理:能带论，载流子输运双极型器件物理:pn结教材D.ANeamen《半导体物理与器件》参考书施敏《半导体器件物理》、RichardS.Muller《集成电路器件电子学》、RobertF.Pierret《半导体器件基础》ChenmingCalvinHu《现代集成电路半导体器件》考核方式平时成绩20％考试80％*XIDIANUNIVERSITY*集成电路概况定义封装好的集成电路集成电路芯片的显微照片集成电路（IC，IntegratedCircuits）是微电子技术的核心；IC是电路的单芯片实现集成电路:通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体晶片上，并封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的微结构。*XIDIANUNIVERSITY*集成电路概况内部电路和版图酷睿2双核处理器:65nm工艺,4.1亿MOSFET,1cm2IC是元器件、互