半导体器件物理__Chapter1_绪论技术知识.ppt

半导体器件物理;参考书： ?《微电子学概论》 张兴/黄如/刘晓彦，北京大学出版社,2000.1。 ?《微电子概论》 郝跃/贾新章/吴玉广，高等教育出版社，2003.6 ?《半导体器件物理》 孟庆巨/刘海波/孟庆辉，科学出版社，2005。 ;半导体物理基础知识 pn结及金属半导体接触 集成电路制造工艺 MOS场效应晶体管 TFT及其制造技术 ;第一章绪论;; 100? m 头发丝粗细;微电子：Microelectronics 微电子技术——微型电子技术 核心——集成电路;微电子的特点;微电子科学技术的战略地位;核心和基础： 微电子; 实现社会信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机和/或通讯机，它们的基础都是微电子。 ;第一台通用电子计算机：ENIAC Electronic Numerical Integrator and Calculator 1946年2月14日 Moore School，Univ. of Pennsylvania 18,000个电子管组成;1946年第一台计算机：ENIAC 这样的计算机能够进入办公室、车间、连队和家庭？当时有的科学家认为全世界只要4台ENIAC。 目前，全世界计算机不包括微机在内有几百万台，微机总量约6亿台，每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量。;集成电路的作用;2020年世界最大的30个市场领域：其中与 微电子相关的21个市场：5万亿美元（Nikkei Business 1999）;几个概念; 第一只晶体管什么时候发明的? A. 1945 B. 1947 C. 1951 D. 1958;晶体管的发明;晶体管的三位发明人：巴丁、肖克莱、布拉顿;1958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片;1962年Wanlass、C. T. Sah——CMOS技术 现在集成电路产业中占95%以上 1967年Kahng、S. Sze ——非挥发存储器 1968年Dennard——单晶体管DRAM 1971年Intel公司微处理器——计算机的心脏 目前全世界微机总量约6亿台，在美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量。美国欧特泰克公司认为：微处理器、宽频道连接和智能软件将是21世纪改变人类社会和经济的三大技术创新;? 基本模块 M-S 结构 PN结 MOS结构 异质结 量子阱 ;? 重要器件 双极晶体管 BJT HBT (异质结双极晶体管，高速器件） MOSFET 长沟MOSFET 短沟MOSFET ;半导体器件的发展历程;;;;;;半导体器件的发展;集成电??技术是近50年来发展最快的技术;什么是集成电路;集成电路：Integrated Circuit，缩写IC –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、电容等无源器件，照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能。 ;硅单晶片与加工好的硅片;封装好的集成电路;;集成电路芯片的显微照片;芯片制造过程;芯片剖面图;集成电路的分类;按器件结构类型分类;按集成电路规模分类;按结构形式的分类;按电路功能分类;集成电路的现状;产业格局与产业结构;集成电路芯片生产厂大致上可分为三类 –通用电路生产厂，典型——生产存储器和CPU。 –集成器件制造商(IDM— Integrated Device Manufactory Co.), 产品主要用于自己的整机和系统。 –标准工艺加工厂或称代客加工厂，即Foundry。 Foundry名词来源于加工厂的铸造车间，无自己产品。 优良的加工技术(包括设计和制造)及优质的服务为客户提供加工服务。 客户群初期多为没有生产线的设计公司，但是随着技术的发展，现在许多IDM公司也将相当多的业务交给Foundry加工。;摩尔定律将于2016年左右失效。 ?2030年后，半导体加工技术走向成熟，类似于现在汽车工业和航空工业的情况。 ?诞生基于新原理的器件和电路 ;集成电路的特点;;结束语;思考题 列举出你见到的、想到的不同类型的集成电路及其主要作用。 用你自己的话解释微电子学、集成电路的概念。