ВВЕДЕНИЕ
1. Назвать основные этапы развития электроники.
Вакуумная техника транзисторная техника интегральная технология функциональная электроника (динамические неоднородности)
2. Что такое планарная технология?
последовательном изготовлении слоев заданной конфигурации с разным типом проводимости в приповерхностном слое монокристаллической полупроводниковой пластины.
3. Назвать основные виды интегральных микросхем.
Полупроводниковые ИС, гибридные ИС, совмещенные ИС
4. В чем особенности полупроводниковых ИМС?
функциональный элемент, все части которого изготовлены в одном технологическом процессе на 1 подложке
6. В чем особенности гибридных ИМС?
функциональный элемент, части которого изготовленные в независимых технологических процессах собраны на одной подложке
7. Каковы характерные особенности совмещенных ИМС?
Совмещенная ИС — это микросхема, у которой активные элементы выполнены в приповерхностном слое полупроводникового кристалла (как у полупроводниковой ИС), а пассивные нанесены в виде пленок на предварительно изолированную поверхность того же кристалла (как у пленочной ИС).
8. Что такое степень интеграции?
Количество деталей в устройстве \ количество элементов на единицу площади
9. Как подразделяются ИМС в зависимости от степени интеграции?
В СССР были предложены следующие названия микросхем в зависимости от степени интеграции (указано количество элементов для цифровых схем):
Малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле.
Средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле.
Большая интегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле.
Сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — до 1 миллиона элементов в кристалле.
Ультрабольшая интегральная схема (УБИС) — до 1 миллиарда элементов в кристалле.
Гигабольшая интегральная схема (ГБИС) — более 1 миллиарда элементов в кристалле.
В настоящее время название ГБИС практически не используется (например, последние версии процессоров Pentium 4 содержат пока несколько сотен миллионов транзисторов), и все схемы с числом элементов, превышающим 10000, относят к классу СБИС, считая УБИС его подклассом.
10. Что такое профильно-технологическая схема?
Последовательность рисунков, отображающих последовательность операций по созданию слоя
Профильно-технологическая схема представляег собой последовательность рисунков, показывающих как изменяется структура (профиль) полупроводникового кристалла при выполнении определенной технологической операции.
11. Перечислить основные технологические процессы, связанные с изготовлением имс.
оксидирование, травление, диффузия, фотолитография, металлизация
ОСОБЕННОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.Что называется полупроводником?
Полупроводник — материал, который по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводником и диэлектриком и отличаются от проводника сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения.
Полупроводники - группа твердых тел, удельная проводимость которых изменяется в очень широких пределах - от 10Е-13 до 10Е-1 (1/ом см)
2. Каковы основные особенности полупроводниковых материалов?
изменяют проводимость под действием температуры, освещения, радиоактивного излучения
3. Дать определение поли- и монокристаллам.
Монокристаллические вещества состоят из атомов, которые пространственно упорядочены и образуют трехмерную периодическую структуру, называемую кристаллической решеткой
Поликристаллические вещества состоят из отдельных гранул-кристалликов размером от 1 до 100 мкм, каждая гранула имеет четко выраженную структуру, размеры и ориентация гранул в соседних областях произвольны
4. Что такое кристаллическая решетка?
Пространственная периодическая структура, образуемая атомами вещества (кристалла)
5. Что такое элементарная ячейка?
Минимальная периодически повторяющаяся структура решетки
6. Как проявляется анизотропия полупроводниковых материалов?
неодинаковыми механическими и электрофизическими свойствами в различных кристаллографических направлениях.
7. Как с помощью индексов Миллера определить кристаллографические грани и направления?
Для определения нужной плоскости вычисляем соотношение:
OAx/OA1: OBy/OB1: OCz/OC1 = m:n:p, где m,n,p – число единичных отрезков на осях X,Y,Z. Их называют индексами Вейсса. После приведения к общему знаменателю 1/m, 1/n, 1/p, числители этих дробей будут представлять индексы Миллера
8. Что такое идеальные и реальные кристаллы?
Приведены отличия реальных и идеальных кристаллов они не бесконечны и поверхностные атомы обладают свободными связями атомы в решетке смещены относительно идеального положения в следствие термических колебаний
реальные кристаллы содержат дефекты
9. Назвать основные виды структурных дефектов кристаллической решетки.
Точечные дефекты
дефекты по Френкелю;
дефекты по Шоттки,
атомы примеси в положении замещения,
атомы примеси в междоузлии.
Линейные дефекты
краевая дислокация
винтовая дислокация
Поверхностные дефекты
границы зерен монокристаллов
Двойниковые дефекты – изменение ориентации кристалла
Объемные дефекты микродефекты (только у полупроводников)
10. Как определить равновесную концентрацию дефектов?
11. Что такое рекомбинация дефектов?
Рекомбинация дефектов
В процессе диффузного движения дефектов по Френкелю дислоцированный в междоузлии атом может оказаться вблизи вакансии и заполнить ее, в результате чего оба дефекта исчезнут.Этот процесс называется рекомбинацией дефектов, а среднее время с момента образования дефекта до его рекомбинации — временем жизни дефекта. В стационарном температурном режиме в кристалле устанавливается определенная концентрация дефектов, при которой процесс их генерации уравновешивается процессом рекомбинации. Эта концентрация дефектов называется равновесной.
где а≈ 1 — коэффициент, учитывающий число междоузлий на 1 атом решетки;п — число узлов в единице объема решетки;Wф — энергия перехода атома в междоузлие.