硅集成电路原理 范围.doc

张帆 扬帆☆逐月 第一章 Si具有哪种晶格结构,常温下带隙值为多大 1金刚石结构属于面心立方 2常温下带隙值为1.1242eV 浅能级杂质的定义，哪个主族的元素掺入Si中能形成n型浅能级杂质？哪个主族的元素掺入Si中能形成p型浅能级杂质？ P16 1硅晶中的III族元素和VI族元素杂质，它们作为受主和施主时，其电离能的大小并不一样，但有一个共同的特点，就是电离能与禁带宽度相比都非常小。这些杂质所形成能级在禁带中很靠近价带顶和导带底，我们称这样的杂质能级为浅能级杂质。 2VI族元素 3III族元素 深能级杂质的定义，说明深能级杂质和缺陷的作用有哪些？ 1一些掺杂半导体中的杂质或缺陷在带隙中引入的能级较深，被称为深能级杂质。一般情况下深能级杂质大多为多重能级 2 1) 可以成为有效复合中心，大大降低载流子的寿命； 2) 可以成为非辐射复合中心，影响半导体的发光效率； 3) 可以作为补偿杂质，大大提高半导体材料的电阻率。 能够计算Si\Ge的体原子密度和线密度. 1原子密度＝晶胞中包含原子个数/晶胞体积 硅晶体中的原子密度为：8/a3=5*1022/cm3 锗晶体中的原子密度为：Ge=4.42*1022/cm3 2线密度： 张帆 扬帆☆逐月 拉Si单晶的方法有哪些? 1直拉法（Czochralski法) 2区域熔融法（Floating Zone法） 点缺陷的种类有哪些?线缺陷有哪些? 自间隙原子、空位、肖特基缺陷、 1点缺陷 弗伦克尔缺陷 外来原子缺陷（替位或间隙式） 2线缺陷：刃位错，螺位错 第二章 热氧化制备SiO2主要有哪三种,各种方法的制备速度和制备质量如何? 张帆 扬帆☆逐月 网络形成者的概念P24 1可以替代SiO2网络中硅的杂质，也就是能代替Si-O四面体中心的硅、并能与氧形成网络的杂质，称为网络形成者。 能够阐述热氧化的基本过程? 1氧化剂扩散穿过附面层到达气体－SiO2表面（F1） 2氧化剂扩散穿过SiO2层到达SiO2-Si表面（F2） 3氧化剂在Si表面反应生成SiO2（F3） 4反应的副产物离开界面 第三章 杂质在Si中的扩散方式可以分为哪两大类?,哪种更容易进行? 1 张帆 扬帆☆逐月 （1）间隙式杂质：存在于晶格间隙的杂质。以间隙形式存在于硅中的杂质，主要是那些半径较小、不容易和硅原子键合的原子。 间隙式扩散：间隙式杂质从一个间隙位置到另一个间隙位置的运动称为间隙式扩散。 间隙式杂质在硅晶体中的扩散运动主要是间隙式扩散。 （2）替位式扩散：替位杂质从一个晶格位置扩散到另一个晶格位置。 替位杂质的运动比间隙杂质更为困难，首先要在近邻出现空位，同时还要依靠热涨落获得大于势垒高度Ws的能量才能实现替位运动。 2间隙式 第四章 注入离子在靶内的能量损失分为哪两个彼此独立的过程 ?在低能区和中能区各是哪种能量损失过程起作用？ 张帆 扬帆☆逐月 1核碰撞（核阻止）和电子碰撞（电子阻止） 2能量较低，质量较大的离子，主要是通过核阻止损失能量 能量中等：核阻止本领和电子阻止本领同等重要，必须同时考虑 能量较高，质量较小的离子，主要是通过电子阻止损失能量 如何消除晶格损伤 热退火方法 简述注入离子与靶内原子碰撞会发生的3种情况。对靶材料质量有何影响 ? 1 2对靶材料质量有何影响：级联碰撞的结果会使大量的靶原子移位，产生大量的空位和间隙原子，形成损伤。当级联碰撞密度不太大时，只产生孤立的、分开的点缺陷，为简单晶格损伤。如果级联碰撞的密度很高时，缺陷区就会互相重叠，加重损伤程度，甚至使注入区域的晶体结构完全受到破坏，变为非晶区。 热退火的定义,热退火的目的, 1将注入离子的硅片在一定温度和氛围下，进行适当时间的热处理的过程。 2减少或消除硅片中的晶格损伤，恢复其少子寿命和迁移率； 使掺入的杂质进入晶格位置，实现一定比例的电激活。 沟道效应的定义 对晶体靶进行离子注入时，当离子注入的方向与靶晶体的某个晶向平行时，将很少受到核碰撞，离子将沿沟道运动