第6章电子与微电子材料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * （3）光敏电阻器 半导体的电导率随入射光量的增加而增加。 这种效应可用来制作光敏电阻，此处所说的光可以是可见光，也可以是紫外线或红外线， 只要所提供的光子能量与禁带宽度相当或大于禁带宽度即可。 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials * （4）磁敏电阻 在通电的半导体上加磁场时，半导体的电阻将增加，这种现象称为磁阻效应。 产生磁阻现象的原因在于加磁场后，半导体内运动的载流子会受到洛伦兹力的作用而改变路程的方向，因而延长了电流经过的路程，从而导致电阻增加。根据这种特性可做成磁敏电阻。 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials * （5）光电倍增管 光电倍增管是利用电子的受激发射，激发源起初是光子，而后是被电场加速的电子。 假定一个非常弱的光源将价带中的一个电子激发到了导带中，而后，在电场作用下，这个电子被加速到很高的速度并具有了很高的能量，它将激发一个或更多的其他电子，这些电子也将受这个电场的作用而加速再激发其他的电子，如此下去，一个非常弱的光信号就被放大了。 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials * （6）发光二极管 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials * （7）整流二极管 利用PN结的单向导电性 半波整流电路 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials * （8）齐纳二极管 Zener diodes 利用P-N结的击穿特性 如果反向电压（偏压）增加到某个特殊值，对于一个微小偏压的变化，就会使电流产生一个可观的增加。 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials * （8）晶体管 Transistors 由二个P-N结组成 可以是P-N-P-型，也可以是N-P-N型 Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials 6.4 微电子材料与芯片 6.4.1 微电子芯片发展概况 6.4.2 IC制造一般构造与技术过程（图6-23讲解） * Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials 硅基片 n-掺杂 n-掺杂 p-掺杂 氧化物 源极 漏极 栅极 金属氧化物半导体（MOS）晶体管示意图 光刻原理 对底材进行区域选择性保护，裸露区域被刻蚀。 * Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials Manufacturing steps The manufacturing process involves four main steps: Deposition （沉积）：单晶硅片上沉积异相薄膜 SiO2, Al, etc., Doping （掺杂）：通过掺杂改变导电性 Photolithography（光成像）： 照相制版，制掩膜 Etching（蚀刻）：转印立体图案至单晶硅片上 * Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials Process * Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials Etching result An ion beam milled set of tracks in Si. The photoresist is still in place. Notice the accurate pattern transfer from the mask into the Si, and also that the photoresist mask is beginning to show signs of damage and wear. * Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials 6.4.3 微电子主要材料 IC衬底材料、栅结构材料、存储电容材料、局域互联材料、光刻胶、电子封装材料。 * Chapter6 Electronic and Microelectronic Materials 正性与负性光刻胶 光刻胶 － 光致抗蚀剂 (photoresist) 正性光刻胶－光致可溶（易溶） 负性光刻胶－光致不溶（难溶） 正性光刻胶 光致增溶机理 * 邻重氮萘醌