半导体工艺基础知识精选(九篇)

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第1篇：半导体工艺基础知识范文

关键词：光伏技术；教学探讨；能力提高

Studying on the teaching of “photovoltaic technology”curriculum

Xie Qiyun（College of Electronic Science and Engineering，

Nanjing University of Posts & Telecommunications，Nanjing 210046，P.R.China）

Abstract：The teaching of“Photovoltaic technology”is very important to train the students to have good skills of advanced photovoltaic technology. Combing the characteristic of this course and high demand of talented students， the purpose of teaching should be definitely defined and the contents should be selected according to physical truth of the specialty. Moreover， in order to culture the students with creative capability， the teachers should train the student to have a body of systematized knowledge，pay more attention to group discussion and experimental teaching，encourage the students to participate in discovering experiments and improve the assessment mode.

Key words：photovoltaic technology；teaching discussion；creative capability training

1 引言

在传统能源逐步枯竭、环境问题逐年加剧之际，可再生能源特别是太阳能的利用为人类提供了解决危机的途径。我国政府已将太阳能光伏产业定位为国家七大新型战略产业之一。太阳能电池[1，2]是光伏发电系统的核心，它以半导体为媒介，实现光能与电能的直接转换。然而，在太阳能电池产业蓬勃发展的同时，国内专业人才的数量可谓捉襟见肘，因此人才的培养已成为当务之急。目前，《光伏技术》已经成为新能源、光电信息，光电子材料与器件等高等教育专业的必修或选修课程。

2 对光伏技术课程的探讨

2.1 光伏技术课程的教学目的

通过本课程的学习，让学生了解太阳能电池的发展历史，掌握太阳能电池制备的原理、现行太阳能电池的制造工艺、未来高效率低成本太阳能电池设计的思路以及光伏系统应用上的重要设计考虑等。使学生对光伏技术有较全面、系统的认识，为今后从事光伏相关的研发工作打下重要的基础。

2.2 光伏技术课程的基本内容

太阳能电池的本质是半导体二极管，因此本课程与《固体物理》，《半导体物理》等课程具有密切的联系，在课程内容上需要和《固体物理》，《半导体物理》等课程知识进行衔接。此外，各高校的专业类型或是课时安排存在一定差异，从而课程内容设置上可能存在一定差异。比如对于研究型的专业来说，教学上需要在材料的基本性能、制备原理与性能改进方面有所侧重，而应用型的专业则需要让学生对电池工艺改进和光伏系统的应用有深入的了解。但不管怎样，要达到本课程的教学目的，以下几方面的内容在教学过程中需要涉及[3，4]：

2.2.1 太阳能电池和太阳光

介绍太阳能电池的发展概况，太阳能电池的结构，太阳能常数的计算方法和估测大气光学质量的方法。

2.2.2 半导体的特性

介绍半导体的晶体结构和电子能带结构，载流子传输中所涉及到的漂移和扩散过程，半导体的光吸收和复合过程。

2.2.3 p-n结二极管

介绍本征半导体、p型半导体和n型半导体的结构，p-n结的形成方法，能p-n结二极管无光照和受光照时的理想电流-电压特性，太阳能电池的输出参数。

2.2.4 效率的极限、损失和测量

介绍为什么太阳能电池效率存在极限，太阳能参数对效率的影响机制，太阳能电池的等效电路，太阳能电池效率的测量原理。

2.2.5 标准硅太阳能电池工艺和薄膜太阳能电池

介绍晶体硅的基本性质和制备工艺流程，非晶硅太阳能电池结构以及工作原理，GdTe，GaAs等薄膜太阳能电池的基本结构和工作原理。

2.2.6 光伏系统的组成与应用

介绍光伏系统所需要的部件，整个系统的性能和商业化生产的可能性。

3 光伏技术课程教学实施建议

课堂教学是学生和老师围绕教学所开展的交流过程，教学不是独白，新时期大学教师的责任也远远超过传统意义上的“传道、授业，解惑也”。大学课堂的教学方式需要更加多元化，充分调动学生的学习积极性和主观能动性，利用课堂教学引导学生独立思考，从多方位、多层次培养学生的思维方式，使其具有扎实的学科基础知识、良好的理论素养和相关实验技能的创新型人才。对于光伏技术这门课的教学来说，我们可以从以下几个方面入手：

3.1 培养学生建议系统的知识体系，重视知识更新

光伏技术与固体物理和半导体物理等课程间具有紧密的联系。比如Si，GaAs等太阳能电池材料都是很常见的半导体材料，具有一般半导体材料的基本性质。因而教师可以从学生已建立的半导体知识框架体系出发再逐步引导过渡到光伏电池的知识体系，由简单到复杂，由已知的到未知的，让学生从内心竖立学习这门课的信心，培养学生建立系统化的知识体系。为了适应学科建设和人才培养的要求，内容陈旧的内容可以压缩课时少讲，把能够充分反应光伏领域的前沿科学问题以及光伏相关产业的新发展和新趋势融入到教学的内容中来，这样有利于加强学生科学素质和创新能力的培养。比如对于光伏领域来说，目前主力军是第一代晶体硅太阳能电池，产业界所获得的电池效率已基本跟上实验室的标准。但光伏技术的发展日新月异，产业界追求的最终目的是高效率低成本。这就需要我们对第二代薄膜太阳能电池甚至是第三代量子点太阳能电池继续开展深入的研究。因此在教学过程中，教师在以晶体硅电池作为示范来介绍太阳能电池的工作原理和制备工艺后，应该进一步讲授光伏新技术的发展和应用，拓宽学生的知识面。

3.2 强化课堂小组讨论，课后实际调研

教师要积极给学生创造宽松、活跃的学习氛围，鼓励开展多种形式的课程学习方式，如专题讲座、兴趣小组、专题阅读等。对于光伏工艺中涉及到的如何减少表面反射率的专题，建议可以采取研讨的方式讲授，让学生们分成小组，每一个组调研一种可以实现减小反射的工艺，组内的同学分工合作调研后做成PPT再在课堂上给其他学生进行讲解，最后由教师对各个小组的调研成果进行总结。研讨的教学方式，可以激发学生的学习兴趣和求知欲望。学生对某个专题进行调研，实际上就是一种目的明确的科研锻炼，每一个小组就是一个科研小组。整个调研过程能让学生切切实实感受到做科研的精神，学会怎么去研究，怎么去合作交流，进一步培养他们独立分析问题和解决问题的能力。把调研过后的内容再以准教师的身份和大家分享，这又无疑锻炼了学生的口头表达能力。注重课堂讨论，课后调研的教学能让学生充分感受到探索科学的精神和乐趣，激发创新的愿望，为培养成光伏研究型人才打下基础。

3.3 增强实验教学，提高动手能力

《光伏技术》课程是一门实践性很强的课，实验教学有利于加深学生对所学的理论知识的理解。在光伏技术实验教学中，教师需要加强实验教学理念的改革，减少验证性的实验，而多开设学生主导研究型实验，可以让具有高专业知识背景的骨干教师参与实验教学和指导学生。他们的言传身教使学生在掌握基础知识和基本技能的同时，也受到初步的科学研究方法方面的训练，从而提高学生的能力。《光伏技术》可开设的实验很多：如硅太阳能电池制备、电池效率测量、减反膜厚度与折射率测量等等。光伏领域背后的强大利润推动企业尽快掌握更好的专利技术，因此许多企业都倾向于与高校联合设立实验室，高校在企业中也设立了长期稳定的实习基地。这就给学生提供了更好的锻炼机会，把实验室的结果进一步向产线推进，使学生的知识、素质和技能相辅相成，全面发展，这也体现出教学注重知识与实际生活和科技进步紧密联系的独特理念。不仅仅是学生，我们的教师也应该经常到相关企业学习，参加专业性的学术会议，积极和同行交流，充实自己。

3.4 改进教学评价

本课程的学生成绩由平时成绩，实验成绩和期末成绩三部分组成，根据考核方式，其中平时成绩和实验成绩各占总成绩的20%，期末成绩占总成绩的60%。成绩以百分制记。平时成绩由平时作业、出勤、课堂表现等综合评定，实验成绩要注重考查学生的动手能力。

4 总结

总之，要上好《光伏技术》这门课程，要明确该课程的教学目的，根据实际需要选取合适的课程教学内容，拓宽学生的知识面。在课程教学中，重视学生理论水平、实验技术和创新能力的培养，重视学生实际动手能力的提高，使其成为具备光伏知识背景的高素质创新型人才。

[参考文献]

[1]熊绍珍，朱美芳.《太阳能电池基础与应用》.北京：科学出版，2009年，第1版.

[2]徐云远.《太阳能电池的研究进展》.《商品与质量：学术观察》，2013年第4期，87-88.

第2篇：半导体工艺基础知识范文

关键词：集成电路工艺；立体化教学；探索与实践

微电子技术是高科技和信息产业的核心技术，是伴随着集成电路（IC）发展起来的高新技术，对国民经济和国家安全有着举足轻重的战略作用。集成电路工艺作为电子科学与技术相关专业的专业课程，其任务是使学生掌握集成电路的主要工艺技术及相关原理，培养其自主解决工艺问题的能力。课程具有实践性强、理论与实践密切结合的特点，目前的教学存在强调理论、忽视实践的问题，学生害怕硬件，缺乏动手能力，不能扎实系统地掌握课程知识。本文对集成电路工艺的教学方法和教学内容进行了探讨，搭建了“理论―模拟―实践”的立体化教学平台，为大学教学改革提供参考。

一、目前课程存在的问题

1.教学模式的限制

在课程教学中，教学模式主要以理论授课为主，但是高等院校对微电子及集成电路专业的人才培养方式越来越强调对学生实践能力的培养，传统板书和多媒体PPT演示的教学方法已经无法满足与实验教学有机的结合。

2.教学资源的缺乏

要培养学生具备较好的动手能力及基本的科研素质，在集成电路工艺实验教学中，必须使用各种工艺设备，如扩散炉、退火炉、光刻机、刻蚀机等，这些设备仪器价格昂贵，购置和维护这些设备的费用远远超出了学校的承受能力，导致其中部分实验无法开设，降低了教学效果。

3.课程设置僵化

目前集成电路工艺的课程设置一般是采用理论教学和实验教学结合、理论教学和计算机模拟结合的形式，或者单独进行相关的课程设计，整个知识面不够系统，并且考核形式比较单一，不利于学生集成电路工艺设计和分析能力的提高。

二、立体化教学在课程中的实践

1.理论教学设计

集成电路工艺的基础知识所涉及的面较广，理论性较强，要求学生能够扎实掌握半导体原理和器件的相关知识，能够从前期的课程基础上解释工艺中出现的问题，如外延层构造及缺陷与器件性能间的联系、扩散参数与掺杂离子分布的联系等。所以，在教学内容的选择上突出交叉课程的相关性，将半导体原理和器件的内容融入工艺的教学内容中，有利于电子科学与技术专业学生对课程体系的整体掌握。

2.模拟仿真设计

TCAD（Technology CAD） 即工艺计算机辅助设计已经在集成电路工艺中有着举足轻重的作用，广泛运用于工艺优化、控制以及设计优化中，不但可以通过模拟芯片制备的整个工艺流程节省实验成本，在实验前后以及进行过程中，可以随时观察各项数据，对实验过程和结果进行直观分析，从而使学生得到及时全面的认知，改善教学效果。对理论教学中的案例进行验证性和探究性模拟实验设计，可以进一步加强学生对知识的掌握程度。基于南通大学的SILVACO―TCAD的教学软件，同样以热扩散工艺为例，如下图所示，扩散深度随着扩散时间的增加而增加，可见在模拟实验中可以便捷地修改各项参数，灵活设计教学内容。

3.实验教学设计

实验作为教学的重要组成部分必须与理论教学相辅相成， 必须能有效地促进学生对理论的理解，又要能在实验中应用相关理论，为学生获得新的理论知识打下良好的基础。目前集成电路工艺课程存在实验仪器贵重、精密、量少与实验人数多、实验时间短的供需矛盾，因此对于现有的设备一定要对实验参数进行正交设计，从全面实验中挑选出部分有代表性的点进行实验，注重高效率、快速、经济。

综上所述，在集成电路工艺课程中，建立理论授课―TCAD工艺模拟―工艺实验密切结合的立体化实验平台，不但能丰富课程的教学内容，而且能激发学生的学习兴趣，也能使学生更为扎实地掌握集成电路制备的整个流程和设计方式，增强动手能力，提升教学效果。

参考文献：

第3篇：半导体工艺基础知识范文

关键词：研究性学习；半导体物理；微电子技术；教学

微电子技术已经发展的越来越广泛，已经应用到生活中的各个领域。随着半导体、集成电路技术的发展的越来越快，继续研究半导体基础理论是非常重要的。目前,大多数高校工科学生现在都重视做实验而忽视了理论的发展,而对于微电子学专业的学生来说,是重视电路的设计而忽视了半导体的发展，所以，学生学习半导体物理的积极性并不高,这与教学课程设计有很大的关系，教学中理论联系实际缺乏，教学方法单一等都是造成学生积极性不高的原因。而半导体物理是微电子学专业一门重要的专业基础课，主要内容包括能带的概念、本证光谱和能带结构、杂质电子态、载流子运输、半导体表面和界面、非晶态半导体、非平衡载流子和运动规律等基本概念和理论，这些知识为学生后面进行相关学科的学习奠定了基础。在半导体物理的专业实验课上开展诸如半导体电阻率、非平衡少数载流子寿命、电容电压特性和霍尔迁移率测量等简单的测试性实验。在实验过程中，实验的操作和实验数据的处理过于简单化，而且，实验时长安排不妥，学生往往用不到一半的时间就可以完成全部内容，所以，实际上，学生在实验过程中收获的并不是很多。综上所述，在半导体物理的教学过程中还存在一些不足需要改进，内容如下:（一）基础知识掌握不牢固。半导体物理涉及的内容包括固体物理、量子力学等多门学科。这样学生所学知识点变得更多，头绪不清，不知道什么是重点，对基本概念的理解更是不清不楚，且不能将所学的知识融会贯通。（二）教材上的内容不能随发展而变。也就是说教材的教学内容更新已经跟不上半导体相关科学知识的飞速发展。因为半导体学科领域极速发展,不断涌现新理论和新成果。（三）教学枯燥无味。只靠教师口述教学内容会让学生感觉内容枯燥、缺乏学习兴趣。教学内容抽象化学生被强加灌输知识，导致学习者在学习方面缺乏主动性和创造性。（四）学生自主学习主管能动性差。现在的教学模式显得被动、单一，这样的教学模式只会导致学生学习兴趣不高，自主学习和主动探索的能力差。（五）学生动手能力差。实验课的设置较少，学生动手的机会也就少了，导致学生缺乏创新精神。半导体物理的学习强调理论与实验相结合，但目前开展的实验内容单一、实验环节固化，感觉不到学生对实验的融入，不仅无法引起学生学习理论课的兴趣，也无法达到训练学生创新性的目的。我们探索并实践了将研究性学习思想引入到半导体物理的教学活动中[1]，重视主体性和创造性价值的培养。以此方式来解决目前半导体物理教学中存在的这些问题，具体的改革如下：

一教师教学观念的转变是实施研究性学习的前提

半导体物理的特点是概念多，理论多，物理模型抽象，不易理解，在课本上上学习，学生会感到内容枯燥，缺少直观性和形象性，学习起来比较困难。因此，教师想尽其所能改变传统的教育方式，在教学中进行专题讲座、分组讨论、充分利用PPT，flash等多媒体软件，安排学生针对具体研究问题进行研究实践等教学形式，转变教学观念，改变学习方式和状态，把学生置于学习的主体地位，创设使学生主动参与的教学情景，激发学生学习的主动性[2]。

二加强课程建设，根据专业特点及科技发展的需要

合理的安排教学内容，讲课内容做到丰富、全面，知识点讲解透彻，同时了解行业发展动态半导体物理学教材采用刘恩科主编的《半导体物理学》第七版，结合我校微电子学专业的具体情况，我们对该书的课内精讲教学内容进行了整合。首先把握好整体知识结构,在此基础上突出教学重点。（一）首先做好先修知识的衔接半导体前五章为理论基础的部分，主要讲述了半导体中的电子状态，杂质和能级缺陷，载流子的统计分布，半导体的导电性与非平衡载流子，在此基础上阐述了电子的有效质量，费米能级，迁移率，非平衡载流子寿命等基本概念。第一章和第四章的知识点包括晶体结构、晶面、晶向、晶格振动、能带理论等，讲授新课之前将涉及到的知识点让学生课下进行自主学习。如果有不理解的内容可通过课下答疑的方式进行辅导。（二）重要的知识要精细解读教师在课堂授课的时候要明确本次课程学习的主线，在主线中穿插重要的概念和主要知识点，复杂公式详细的推导过程被弱化，力求想法清楚、定义明确、难点清晰。比如在教师教授第三章的课程时，学习载流子浓度，应该让学生清楚的明白要先计算的是状态密度，然后再计算费米分布函数或者玻尔兹曼函数，最后计算出平衡时的空穴和电子的浓度。（三）最新的知识扩充因为非常迅速发展的现代半导体技术，以及不断拓展的技术研究方向，半导体领域的相关知识更新也很快，因此，与时俱进是教师应该做到的，时刻关注研究热点与科技前沿，更要将教学内容合理安排。对于本书中的第七章、第九章和第十章书本上的知识点不过多讲解，只做基础的介绍即可，主要讲解基本理论和基本概念，比较难的内容只做一般性的了解。教师要合理取舍教学内容，与其他课程的重叠内容要压缩，更要将教材中的陈旧知识删除。（四）实验内容和方式的转变为调动学生实验的积极性，增加难度，我们将工艺实验中得到的产品用到测试实验中，既能够验证工艺实验的成果，也能够分析更多的实验参数，达到将理论课和实验课内容更好结合的目的，还能锻炼学生对实验数据分析和处理的能力。在实验方面也进行了研究性学习的探索，努力引导学生进行研究性实验。

三引入研究性学习思想，培养学生文献调研能力

网络是知识的海洋，让学生利用网络来学习半导体物理相关资料提高自主学习性以及运用所学的知识进行自主创新的能力是非常重要的。把学生被动式学习的模式转化为以学生为主导的教学方式，让学生融入所设问题的情景中，引出科研中遇到的问题，并对某些问题进行讨论。在文献调研的过程中，让学生充分、及时地了解半导体产业发展的相关动态，学会“详读”和“粗读”文献，多多积累文献中涉及到半导体物理的知识，加强对课堂所学内容的理解，激发学生的创新思维。读过文献后要做出相应的总结汇报，可以以PPT的形式给出，方便其他人对文献的理解，学生也可以尝试到作为一名老师的感觉。这样师生互换角色，在教师的引导下使学生成为富有主动性的探究与学习者。四将科研融入到教学中把科研和教学结合起来，让学生明白自己学习的知识可以具体应用到生产生活的哪些方面。我们可以做的有：（1）针对课堂教学中讲到的半导体中的物理现象或者概念应用到某一个器件的制造中，激励学生通过课程设计过程的方式参与到学院老师的项目中，通过具体的研究工作，将研究结果撰写成研究论文。（2）将已取得的科研成果作为新的教学内容，充实到教学中去，使课堂上所讲的知识和我们实际的工业生产、生活联系起来，远离以往单一、抽象、枯燥的教学，使学生带着问题来学习新知识，鼓励学生参与真实科研项目的研究。以这两种方式提高学生了解问题、剖析问题的能力，让学生积极参与其中，把抽象的东西实物化，教学效果非常明显。综上所述，我们将以更新教学内容、改变教学观念、注重实验、实践教学、培养学生的创新精神为目的进行半导体物理的课程改革来解决教学过程中存在的一些问题。

作者:王月 李雪 张经慧 单位:渤海大学

参考文献

[1]喻思红，范湘红，赵小红.研究性学习教学模式在课堂教学中的实践及评价[J].中华护理杂志，2005，40(5):380-382.

[2]范秉琳，杨志军，袁建梅，等.“研究型学习”教学模式在分析化学教学中的应用[J].中国高等医学教育，2014，(6):62-63.

第4篇：半导体工艺基础知识范文

【关键词】集成电路 理论教学 改革探索

【基金项目】湖南省自然科学基金项目（14JJ6040）;湖南工程学院博士启动基金。

【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0255-01

随着科学技术的不断进步，电子产品向着智能化、小型化和低功耗发展。集成电路技术的不断进步，推动着计算机等电子产品的不断更新换代，同时也推动着整个信息产业的发展[1]。因此，对集成电路相关人才的需求也日益增加。目前国内不仅仅985、211等重点院校开设了集成电路相关课程，一些普通本科院校也开设了相关课程。课程的教学内容由单纯的器件物理转变为包含模拟集成电路、数字集成电路、集成电路工艺、集成电路封装与测试等[2]。随着本科毕业生就业压力的不断增加，培养应用型、创新型以及可发展型的本科人才显得日益重要。然而，从目前我国各普通院校对集成电路的课程设置来看，存在着重传统轻前沿、不因校施教、不因材施教等问题，进而导致学生对集成电路敬而远之，退避三舍，学习积极性不高，继而导致学生的可发展性不好，不能适应企业的要求。

本文结合湖南工程学院电气信息学院电子科学与技术专业的实际，详细阐述了本校当前“集成电路原理与应用”课程理论教学中存在的问题，介绍了该课程的教学改革措施，旨在提高本校及各兄弟院校电子科学与技术专业学生的专业兴趣，培养学生的创新意识。

1.“集成电路原理与应用”课程理论教学存在的主要问题

1.1理论性强，课时较少

对于集成电路来说，在讲解之前，学生应该已经学习了以下课程，如：“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”等。但是，由于这些课程的理论性较强，公式较多，要求学生的数学功底要好。这对于数学不是很好的学生来说，就直接导致了其学习兴趣降低。由于目前嵌入式就业前景比较好，在我们学校，电子科学与技术专业的学生更喜欢嵌入式方面的相关课程。而集成电路相关企业更喜欢研究生或者实验条件更好的985、211高校的毕业生，使得我校集成电路方向的本科毕业生找到相关的较好工作比较困难。因此，目前我校电子科学与技术专业的发展方向定位为嵌入式，这就导致一些跟集成电路相关的课程，如“微电子工艺”、“晶体管原理”、“半导体物理”等课程都取消掉了，而仅仅保留了“模拟电子技术”和“数字电子技术”这两门基础课程。这对于集成电路课程的讲授更增加了难度。“集成电路原理与应用”课程只有56课时，理论课46课时，实验课10课时。只讲授教材上的内容，没有基础知识的积累，就像空中架房，没有根基。在教材的基础上额外再讲授基础知识的话，课时又远远不够。这就导致老师讲不透，学生听不懂，效果很不好。

1.2重传统知识，轻科技前沿

利用经典案例来进行课程教学是夯实集成电路基础的有效手段。但是对于集成电路来说，由于其更新换代的速度非常快，故在进行教学时，除了采用经典案例来夯实基础外，还需紧扣产业的发展前沿。只有这样才能保证人才培养不过时，学校培养的学生与社会需求不脱节。但目前在授课内容上还只是注重传统知识的讲授，对于集成电路的发展动态和科技前沿则很少涉及。

1.3不因校施教，因材施教

教材作为教师教和学生学的主要凭借，是教师搞好教书育人的具体依据，是学生获得知识的重要工具。然而，我校目前“集成电路原理与应用”课程采用的教材还没有选定。如：2012年采用叶以正、来逢昌编写，清华大学出版社出版的《集成电路设计》;2013年采用毕查德・拉扎维编写，西安交通大学出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计》;2014年采用余宁梅、杨媛、潘银松编著，科学出版社出版的《半导体集成电路》。教材一直不固定的原因是还没有找到适合我校电子科学与技术专业学生实际情况的教材，这就导致教师不能因校施教、因材施教。

2.“集成电路原理与应用”课程理论教学改革

2.1选优选新课程内容，夯实基础

由于我校电子科学与技术专业的学生，没有开设“半导体物理”、“晶体管原理”、“微电子工艺”等相关基础课程，因此理想的、适用于我校学生实际的教材应该包括半导体器件原理、模拟集成电路设计、双极型数字集成电路设计、CMOS数字集成电路设计、集成电路的设计方法、集成电路的制作工艺、集成电路的版图设计等内容，如表1所示。因此，在教学实践中，本着“基础、够用”的原则，采取选优选新的思路，尽量选择适合我校专业实际的教材。目前，使用笔者编写的适合于我校学生实际的理论教学讲义，理顺了理论教学，实现了因校施教，因材施教。

表1 “集成电路原理与应用”课程教学内容

2.2提取科技前沿作为教学内容，激发专业兴趣

为了提高学生的专业兴趣，让他们了解“集成电路原理与应用”课程的价值所在，在授课的过程中穿插介绍集成电路设计的前沿动态。如：从IEEE国际固体电路会议的论文集中提取模块、电路、仿真、工艺等最新的内容，并将这些内容按照门类进行分类和总结，穿插至传统的理论知识讲授中，让学生及时了解当前集成电路设计的核心问题。这样不但可以激发学生的好奇心和学习兴趣，还可以提高学生的创新能力。

2.3开展双语教学互动，提高综合能力

目前，我国的集成电路产业相对于国外来说，还存在着相当的差距。要开展双语教学的原因有三：一是集成电路课程的一些基本专业术语都是由英文翻译过来的;二是集成电路的研究前沿都是以英文发表在期刊上的;三是世界上主流的EDA软件供应商都集中在欧美国家，软件的操作语言与使用说明书都是英文的。因此，集成电路课程对学生的英语能力要求很高，在课堂上适当开展双语教学互动，无论是对于学生继续深造，还是就业都是非常必要的。

3.结语

集成电路自二十世纪五十年代被提出以来，经历了小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模，目前已经进入到了片上系统阶段。虽然集成电路的发展日新月异，但目前集成电路相关人才的学校培养与社会需求存在很大的差距。因此，对集成电路相关课程的教学改革刻不容缓。基于此，本文从“集成电路原理与应用”课程理论教学出发，详细阐述了“集成电路原理与应用”课程教学所存在的主要问题，并有针对性的提出了该课程教学内容和教学方法的改革措施，这对培养应用型、创新型的集成电路相关专业的本科毕业生具有积极的指导意义。

参考文献：

第5篇：半导体工艺基础知识范文

 

近年来，我国高等职业技术教育发展迅猛，规模迅速扩大。另一方面，随着我国社会经济的快速发展，企业对技能型劳动人才的需求大幅增加，对技能型劳动人才的综合能力亦提出了更高的要求。虽然对高等教育大众化和社会经济的发展作出了突出的贡献，但也带来了突出的问题。课程体系是一个专业所设置的课程相互间的分工与配合，课程体系是否合理直接关系到培养人才的质量。高等学校课程体系主要反映在基础课与专业课、理论课与实践课、必修课与选修课之间的比例关系上。课程改革是高职教学改革的核心和难点。由于高职开设微电子技术专业的时间较短、学校较少，形成半导体产业链的区域还比较少，因此对微电子技术专业的人才定位、课程体系等都还不很完善，从而给本专业的人才培养带来不确定因素，不利于专业的发展，也难以满足微电子技术行业企业对人才的需求。本文即针对以上问题展开一些有益的探讨与实践。

 

一、构建课程体系的总体思路

 

构建微电子技术专业课程体系的总体思路是以微电子行业职业岗位需求为依据，以素质培养为基础，以技术应用能力为核心，构建基于工作过程的课程体系。实施学院“四环相扣”的工学结合人才培养模式，将“能力标准、模块课程、工学交替、职场鉴定”的四个环节完整统一，环环相扣，充分体现了高职教育工学结合的人才培养思想，努力为社会培养优秀高端技能型人才。

 

1.基于工作过程的课程体系的理论基础。基于工作过程的课程体系的理论基础，主要从德国“双元制”职业教育学习论和教学论的角度阐述构建基于工作过程的课程体系的理论依据。工作过程系统化的课程体系必须针对职业岗位进行分析，整理出具体的、能够涵盖职业岗位全部工作任务的若干典型工作过程，按照人的职业能力的形成规律进行序列化，从中找出符合职业岗位要求的技术知识和破译出隐性的工作过程知识，并以工作任务为核心，组织技术知识和工作过程知识[2]。通过完全打破原有学科体系，按照企业实际的工作任务、工作过程和工作情境组织课程，形成围绕工作过程的新型教学项目的“综合性”课程开发。

 

2.行业、企业等用人单位调研。通过调研国内(“成渝经济区”为主)微电子技术行业、企业等用人需求和要求，了解现有高职微电子技术专业学生就业情况、用人单位反馈意见及人才供需中存在的问题。电子信息产业是重庆市国民经济的第一支柱产业。重庆市“十二五”规划建议提出，培育发展战略性新兴产业。把新一代信息产业建设为重要支柱产业，建设全球最大的笔记本电脑加工基地、建设通信设备、高性能集成电路、光伏组件及系统、新材料等重点产业链(集群)，建成国家重要的战略性新兴产业基地。以集成电路产业的重点项目为牵引，建成包括芯片制造、封装、测试、模拟及混合集成电路设计和制造等项目的产业集群，形成较为完善的集成电路产业链;四川电子信息产业未来5年将迈万亿元，成渝经济区将打造成西部集成电路的产业高地。随着惠普、富士康、英业达、广达集团等世界级的IT巨头进入成渝，未来几年IT人才需求在20万以上，而现在成渝地区每年培养的相关人才不过2万人左右，远远不能满足社会需求。市场需求的调查表明，近年来成渝地区IC制造、IC封装及测试、IC版图设计等岗位的微电子技术应用型人才紧缺。同时调研表明半导体行业企业却难以招到满意的人才，学生在校学非所用，用非所学，实践动手能力、社会适应能力、责任意识、职业素养难以满足企业要求。

 

3.形成专业定位，确定培养目标。根据存在的问题及半导体产业链过程：集成电路设计裸芯片精细加工封装测试芯片应用PCB设计制造，充分掌握现有微电子技术专业课程体系建设的基础及存在的问题，形成重庆电子工程职业学院微电子技术专业定位，确定培养目标：培养德、智、体、美全面发展;掌握微电子技术专业领域必备的基础知识、专业知识;有较强的岗位职业技能和职业能力;面向集成电路设计、芯片制造及其相关电子行业企业，满足生产、建设、服务和管理第一线的优秀高端技能型专门人才。毕业生应该既掌握微电子方面的基本技术，又具有很强的实际操作能力。具体可从事岗位：集成电路版图设计;半导体器件制造;IC制造、测试、封装;电子工艺(半导体)设备运行、维护与管理;简单电子产品的设计与开发;电子产品的销售与售后服务，并为技术负责人、项目经理等后续提升岗位奠定良好基础。

 

二、构建基于工作过程的学习领域课程体系

 

对专业核心课程的构建采用“微电子行业专家确定典型工作任务学校专家归并行动领域微电子行业专家论证行动领域学校专家开发学习领域校企专家论证课程体系”的“五步工作机制”，实现校企专家共同参与课程体系设计。通过工作任务归并法，实现典型工作任务到行动领域转换，通过工作过程分析法，实现从行动领域到学习领域转换，通过工作任务还原法，实现从学习领域到学习情境转换的“三阶段分析法”，构建基于工作过程的微电子技术专业课程体系和教学内容，获得人才培养目标、课程体系、课程教学方案“三项主要成果”。即“533”课程设计方法。

 

1.确定典型工作任务。所谓典型工作任务是指一个复杂的职业活动中具有结构完整的工作过程，它是职业工作中同类工作任务的归类，能表现出职业工作的内容和形式，并具有该职业的典型意义。我院召集企业专家和工作在一线的工程师、技术员，与学院的微电子技术专业教师一起，召开课程开发座谈会，进行微电子技术课程体系开发：以“集成电路(版图)设计晶圆制造封装测试表面贴装”工作过程为主线，与行业企业一线技术骨干、专家解析微电子技术专业岗位中版图设计师、半导体芯片制造工、IC测试助理工程师、SMT工程师、FPGA助理工程师等典型岗位，得出行动领域所具有的专业素质、知识与能力。

 

2.确定行动领域。工作过程系统化课程是按照工作过程要求序化知识、能力和素质，是以工作过程为参照物，将陈述性知识与过程知识整合、理论知识与实践知识整合，在陈述性知识总量没有变化的情况下，增加经验以及策略方面的“过程性知识”[3]。对典型工作任务进行归纳，确定行动领域。将本专业52个典型工作任务归纳为6个行动领域，即集成电路版图设计、晶圆制造、集成电路芯片制造技术、芯片封装、芯片测试、SMT技术。

 

3.将行动领域转化成学习领域。对完成典型工作任务必须具备的基本职业能力(包括社会能力、方法能力、专业能力)进行分析。通过归纳形成专业职业能力一览表。这些职业能力就是学习领域(即课程)中学习目标制定的依据。打破原有16门专业理论课程和9门实践课程组成的课程体系，按照以工作过程为导向，进行课程的解构与重构，将6个行动领域转换为9个学习领域，即集成电路版图设计、集成电路芯片制造技术、微电子封装与测试、表面贴装工艺与实施、电子线路板实用技术、电子测量仪器使用与维护、C语言、单片机应用技术、FPGA应用技术及实践。根据微电子技术专业岗位群的职业能力和工作过程要求，重新构建基于工作过程的课程体系。第一、二学期：电路分析、电子技术等基础课程;第三、四、五学期：集成电路制造技术、电子测量仪器使用与维护、FPGA应用开发实用技术、微电子封装与测试、 SMT技术、集成电路版图设计等专业核心课程。

 

4.形成学习情境模式。学习情境是实施基于工作过程系统化的行动导向课程的教学设计，由教师根据学校教学计划，结合学校的教学设施条件、教师执教能力和专长，由教师按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的行动方式来组织教学，从而促进学生对职业实践的整体性把握[4]。微电子技术专业核心课程形成的学习情境模式为：①集成电路版图设计课程以任务为载体形成6个学习情境：N/PMOS晶体管版图设计、反相器、与非门、或非门版图设计、触发器版图设计、电压取样电路版图设计、比较器版图设计、DC-DC版图设计;②集成电路芯片制造技术课程以设备为载体形成8个学习情境：集成电路芯片制造技术工艺流程、硅晶圆制程、硅晶薄膜制备、氧化工艺、掺杂技术、光刻工艺、刻蚀工艺、集成电路芯片品检;③微电子封装与测试课程以工艺为载体形成4个学习情境：DIP封装、BGA封装、CSP封装、MCM封装;④表面贴装工艺与实施课程以工艺流程为载体形成5个学习情境：SMT工艺流程的基本认知、表面贴装生产准备、表面贴装设备操作与编程、表面贴装品质控制、SMT生产线运行及工艺优化5个学习情境;⑤电子线路板实用技术课程以项目为载体形成3个学习情境：单面板的制图与制板、简单双面板的制图与制板、复杂双面板的制图与制板;⑥电子测量仪器使用与维护课程以电路设备为载体形成9个学习情境：收音机元件准备、收音机电路测试、收音机电路工作状态检测、收音机整机调整、收音机装调使用仪器的保养与维护、电视机元件检测、电视机电路检测、电视机的质量检查、电视机装调使用仪器的保养与维护;⑦C语言课程以项目为载体形成6个学习情境：编程的基本概念、C语言上机步骤C语言上机步骤、算法的概念、基本数据类型、结构化程序设计、函数的概念;⑧单片机技术及应用课程以任务为载体形成6个学习情境：“跑马灯”电路分析与实践、单片机做算术、逻辑运算并显示、开关信号状态读取与显示电路的制作、交通信号灯电路的设计与制作、产品数量统计电路的设计与制作、两台单片机数据互传;⑨FPGA应用技术及实践课程以项目为载体形成6个学习情境：课程概述、基于QuartusII的原理图输入设计、宏功能模块应用、基于 QuartusII软件的VHDL文本输入设计、VHDL设计、实用状态机设计。

 

三、试点实施效果分析

 

在教学实施上，重点是加强教师执教能力：教师在教学中的角色应由主宰者转化为引导者。教师应该主动地引导、疏导和指导学生，学生可以根据自己的兴趣爱好，在教师的指导下，充分利用各种资源，相互协作开展对某一问题的学习探讨，从而获得新知识，得到探索的体验及情感，促进能力全面发展。经过我院近3年的教学实践，课程教学效果得到显著提高，学生专业核心能力、岗位适应能力、社会能力显著提高，“双证书”提高到100%，专业对口率从原来的48%上升到92%，用人单位满意度达90%以上。

 

高职院校在办学过程中要形成特色鲜明的高职办学模式，课程体系是重要的载体。办学特色正是通过课程体系的实施来实现的。基于工作过程系统化的课程体系，跟随产业的发展，调整专业的课程设置，符合职业岗位要求，学生技能显著提升，同时结合我院的办学特色，努力探索基于工作过程的高职微电子技术专业课程体系的构建思路和构建策略。

第6篇：半导体工艺基础知识范文

关键词：二极管；二极管的发展；种类；特性

1 二极管的发展史

1883年，伟大的科学家爱迪生（T.Edison）为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一项小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装一小截铜丝（爱迪生最早发明的灯泡不是用钨丝制成的，而是用碳化棉线），希望铜丝能阻止碳丝蒸发，实验结果非他所想，但他意外的发现，在铜丝上产生了微弱的电流，这种现象称之为“爱迪生效应”。1884年，一位叫弗莱明的英国发明家，远涉重洋，拜会了他慕名已久的爱迪生，会见过程中爱迪生再次展示了爱迪生效应。由于当时技术条件的限制，不论是爱迪生，还是弗莱明，都对这一效应百思不得其解，不知道利用这一效应能做些什么。

直到1904年弗莱明通过大量实验发现灯泡里的电子就能够实现单向流动，这就是世界上的第一只电子管，弗莱明把它命名为二极管。但是真空二极管体积大，耗电多，而且性能不稳定。1949年美国的物理学家肖克莱建立了PN结理论，为半导体器件奠定了科学基础。此后随着半导体材料和工艺技术的发展，半导体二极管也就问世了。

2 二极管的基础知识

二极管又称晶体二极管。它的内部由一个PN结构成，外部引出两个电极，P区引出是正极，又叫阳极，N区引出的是负极，又叫阴极，然后封装在一个管壳内（如图1所示）。根据半导体的材料和掺杂浓度以及应用场合不同，二极管的种类也繁多。

如图2所示二极管的图形符号，其文字符号为V，箭头方向为PN结正向电流方向。二极管具有单向导电特性，它在许多的电路中起着重要的作用，应用非常广泛。其中在各类收音机中起检波作用的是检波二极管；在电路中将交流电转换成直流电的是整流二极管；在显示屏、广告灯箱中的是发光二极管；用在各种逻辑电路中的是开关二极管等多种二极管的类型。

3 二极管的伏安特性

二极管的电压、电流特性曲线是指加到二极管两端的电压和流过二极管的电流两者之间的关系的曲线。硅二极管典型伏安特性曲线如图3所示。

3.1 正向特性

将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式称为正向偏置。但外加正向电压很小二极管存在“死区”仍不导通，导通前的电压称为“死区电压”（锗管约为0.2V，硅管约为0.5V）。正向电压大于“死区电压”以后，二极管才能真正导通。此时，锗管的正向压降为0.3V，硅管为0.7V。

3.2 反向特性

将二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，这种连接方式称为反向偏置。

3.2.1 反向截止区

当二极管加反向电压时，二极管中几乎没有电流流过，即使反向电压增加，反向电流也基本不变，二极管处于截止状态。通常硅管的反向电流是几微安到几十微安，锗管则可达到几百微安。

3.2.2 反向击穿区

当加在二极管上的反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为反向击穿。实际应用中，普通二极管所加反向电压不允许高于击穿电压，否则会因电流过大而损坏二极管，稳压二极管除外，它是工作在反向击穿区的一类特殊二极管，经常在电路中起过压保护的作用。

4 二极管的主要参数

4.1 最大整流电流IFM

是指二极管长时间正常工作时，允许通过的最大正向平均电流。它的大小与二极管的构造和散热条件有关，实际工作中，流过二极管的实际电流应小于IFM，否则二极管会因过热而损坏。

4.2 最高反向工作电压URM

指二极管两端允许加的反向电压的峰值。其值为反向击穿电压的一半。加在二极管两端的反向电压不可超过此值。

4.3 最高工作频率fm

指保证二极管正常工作的最高频率。一般小电流二极管的fm高达几百兆欧，而大电流整流管的fm仅几千赫兹。

5 二极管的识别

在电子线路的装配过程中，为避免因元件接反或损坏造成电路出现异常，要对使用的二极管进行极性的判别，并检查质量好坏。根据二极管的单向导电性，可选择万用表的电阻档对其进行检测。

5.1 二极管的好坏判断

选用万用表的转换开关打到电阻档（一般选用RX100或Rx1K档位），对调红黑表笔，分别测出二极管的正反向电阻，并记录阻值，如表1：

5.2 二极管的正负极判断

上述检测中，如果二极管性能良好，则测量阻值小的一次，红表笔所接为负极，黑表笔接的是二极管的正极。

第7篇：半导体工艺基础知识范文

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        (60)电子信息产品污染控制管理办法 无

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第8篇：半导体工艺基础知识范文

1、纯净的单晶半导体又称本征半导体，其内部载流子自由电子空穴的数量相等的。

2、射极输出器属共集电极放大电路，由于其电压放大位数约等于1，且输出电压与输入电压同相位，故又称为电压跟随器(射极跟随器)。

3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为0，其共模抑制比为∞。

4、一般情况下，在模拟电器中，晶体三极管工作在放大状态，在数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。

5、限幅电路是一种波形整形电路，因它削去波形的部位不同分为上限幅、下限幅和双向限幅电路。

6、主从JK触发器的功能有保持、计数、置0、置1。

7、多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。

8、带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路和比较放大电路分组成。

9、时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态，还与输出端的原状态有关。

10、当PN结外加反向电压时，空间电荷区将变宽。反向电流是由少数载流子形成的。

11、半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电特性。

12、利用二极管的单向导电性，可将交流电变成脉动的直流电。

13、硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内，当流过硅稳压管的电流在较大范围变化时，硅稳压管两端的电压基本不变。

14、电容滤波只适用于电压较大，电流较小的情况，对半波整流电路来说，电容滤波后，负载两端的直流电压为变压级次级电压的1倍，对全波整流电路而言较为1.2倍。

15、处于放大状态的NPN管，三个电极上的电位的分布必须符合UC>UB>UE，而PNP管处于放大状态时，三个电极上的电位分布须符合UE>UE>UC。总之，使三极管起放大作用的条件是：集电结反偏，发射结正偏。

16、

在P型半导体中，多数载流子是空穴，而N型半导体中，多数载流子是自由电子。

17、

二极管在反向截止区的反向电流基本保持不变。

18、

当环境温度升高时，二极管的反向电流将增大。

19、

晶体管放大器设置合适的静态工作点，以保证放大信号时，三极管应始终工作在放大区。

20、

一般来说，硅晶体二极管的死区电压大于锗管的死区电压。

21、

当硅晶体二极管加上0.3V正向电压时，该晶体二极管相当于阻值很大的电阻。

22、

电子秤中使用的半导体器件是利用了半导体的力敏性。

23、

画交流放大器的直流通路时，电容器做开路处理;画交流通路时，电源和电容器应作短路处理。

24、

PN结正向偏置时导通，反向偏置时截止，这种特性称为PN结的单向导电性。

25、

工作在放大状态中三极管可视为放大器件，工作在截止饱和状态的三极管可视为开关器件。

26、

差动放大器只对差模信号有电压放大作用，而对共模信号无电压放大作用。射极输出器的特点是电压放大倍数略小于1，且接近于1。所以对信号源影响小，带负载能力强。

27、

晶体三极管属于电流控制器件，场效应管属于电压控制器件。

28、

三极管属于双极型半导体器件，场效应管属于单极型半导体器件。

29、

理想运放的两个重要结论是：一、是运放的两个输入端的电位相等。二、运放的两个输入端的输入电流相等，并且等于零。

30、

一个自激振荡器只有满足相位平衡条件和振幅平衡条件才能产生振荡。

31、

计数器可分为同步计数器和异步计数器，两者中速度较快的是同步计数器。

32、

触发器为时序逻辑电路基本单元，门电路为组合逻辑电路基本单元。两种电路主要区别在前者具有记忆功能，而后者不具有。

33、

二极管两端加上正向电压时超过死区电压才能导通。

34、

为调整放大器的静态工作点，使之上移，应该使Rb电阻值减少。

35、

一个触发器可以存放1位二进制数。

36、

放大电路中三极管的组合方式有三种，它们是共集电极、共基极、共发射极。

37、

NPN型晶体三极管的发射区是N型半导体，集电区是N型半导体，基区是P型半导体。

38、

一般情况下，晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而增加，发射结的导通压降Vbe则随温度的增加而减小。

39、

具有记录输入脉冲个数的电路称为计数器，它的主要组成部分是触发器，是时序电路。

40、

晶体管构成的三种放大电路中，没有电压放大作用但有电流放大作用的是：共集电极接法(射极输出器)。

41、

串联型稳压电路中的调整管工作在放大区。

42、

一个十进制计器至少需要四个触发器构成

43、

利用电阻R和电容C可以将脉冲波变换变为三角波和尖顶波。

44、

三极管的开关特性指的是在基极输入信号作用下，三极管具有的两个明显相反的状态即饱和和截止。

45、

衡量运算放大电路抑制零漂能力的指针为：运模抑制比，对于运算放大器该参数等于∞。

46、

负反馈电路可分为电流串联负反馈、电流并联负反馈、电压串联负反馈、电压并联负反馈。

47、

将模拟信号转换到数字信号的过程称为A/D，将数字信号转换成为模拟信号的过程称为D/A。

48、

集成触

发器按功能可分为RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。

49、

射极输出器是一种电压串联负反馈放大器。

50、

半导体材料的电阻率受外界条件(温度、光线等)的影响很大，温度升高或受光照射均可使电阻率减小。

51、

PN结是晶体二极管的基本结构，也是一般半导体器件的核心。

52、

射极输出器没有电压放大能力，由于其输出电阻小，所以有较强的带负载能力。

53、

振荡器是一个具有选频网络的正反馈放大器。

54、

差动放大器的放大的信号有两种，即共模信号和差模信号，我们总是希望差模放大倍数大一些，而共模放大倍数小一些。

55、

晶体三极管可作为开关作用，当三极管集电极发射极产相当于开头闭合时，晶体三极管应工作在饱和状态。

56、

RC微分电路能把矩形波变换成尖脉冲波。其输出电压取自电阻两端。

RC积分电路能把矩形波变换成锯齿波。其输出电压取自电容两端。

57、

经过严格提纯的半导体，可认为是本征半导体，半导体产生电子空穴对的过程叫本征激发，在室温下，其电子和空穴对的平衡浓度很小。

58、

点接触型二极管适用于检波，面接触型适用于整流。

59、

触发器电路中，Sd端、Rd端可根据需要预先将触发器置1或置0，而不受CP端的同步控制。

60、

所谓PN结正向偏置，是将电源的正极与P区相接，负区与N区相接。在正向偏置电压大于死区电压的条件下，PN结将导通。

61、

差动放大电路的输入信号中，差模信号是有用的信号，共模信号则是要**抑制的干扰信号。

62、

负反馈对放大电路有下列影响：使增益放大倍数减小;使通频带变宽;提高电路稳定性等。

63、

理想运算放大器的输入电阻Ri=∞;Ro=0;

64、

利用电阻R和电容C可以将脉冲波形变换为三角波和尖顶波。

65、

数字集成门电路按照制作工艺可分为TTL和CMOS。

66、

集成触发器按功能可分：RS触发器，JK触发器，D触发器和T触发器。

67、

十进制编码简称：BCD码，此类编码中常见的有8421码。

68、

数字电路中，三极管一般工作于饱和和截止状态。

69、

基本逻辑门电路有：与门、非门和或门。

70、

如果输入与输出关系是：有0出1，全1出0。这是与非门逻辑运算。

71、

编码器与译码器逻辑功能相反，它是将有特定意义的输入数字信号或文字符号编成相应在的若干位二进制的组合逻辑电路。

72、

由于触发器具有两分稳定状态，它可记录1位二进制代码。

73、

主从触发器是一种能防止空翻现象的实用触发器。

74、

组合逻辑电路：编码器、译码器、数据选择器、奇偶校验器、资料比较器及加法器。

75、

时序逻辑电路：各类触发器、寄存器、加法器、计数器。

76、

阻容耦合二极共射电压放大器的输出电压与输入电压的相位关系是：同相。

77、

正弦波振荡器的振荡频率F取决于反馈网络组件的参数。

78、

并联型稳压电路中，电阻R的作用：既有限流作用，又有调压作用。

79、

在给PN结加反向电压时：有利于漂移运动，不利于扩散运动。

80、

穿透电流大小是衡量三极管放大能力的重要指针。

81、

共射极基本放大电路的组成原则是：使发射结正向偏置，集电结反向偏置。

82、

射极输出器的输出电阻小，因此该电路带负载能力强。

83、

典型运放是由三个基本电路组成：一个入高输入阻抗的差动放大器，一个高增益的电值放大器及一个低阻抗的输出放大器。

84、

在整流电路和稳压电路中均用到了二极管，依次是利用了二极管的单向导电，反向击穿。

85、

RC正弦波振荡器的起振条件是AF>1。

86、

移位操作只能出现在寄存器中。

87、

当晶体三极管两个PN结反偏时，则晶体三极管的集成极电流将中断。

88、

在放大交流信号的多极放大器中，放大极之间主要采用阻容耦合和变压器耦合。

89、

不能描述放大电路频率特性的曲线图是：伏安特**。

90、

异或门电路可以实现不带进位的二进制加法。

91、

NPN宝蓝者害饱和状态时的特点是：Uces=0。

92、

直流放大器的功能是：直流信号和交流信号都能放大。

93、

差动放大器抑制零点漂移的效果取决于：两个三极管的对称程度。

94、

晶体二极管内阻不是常数。

95、

直流稳压电源中的电路先后顺序应是：整流、滤波再稳压。

96、

二十进制编码器，若有四个输出端，可进行编码的个数是10个。

97、

在晶体管放大电路中引入负反后，其电压放大倍数Au将减小。

98、

当晶体二极管的PN结导通后，参加导电的是电子和空穴。

99、

差动放大器抑制零点漂移的效果取决于两个三极管的对称度。

100、

电容三点式LC振动器与电感三点式LC正弦波振荡器比较，前者主要优点是：输出波形好。

101、

奇偶校验的作用：对网络传送资料中的错误进行检查。

102、

半导体数码管用于七段译码器。

103、

T触发器是市场中买不到但可以由其它触发器代替的。

104、

将两个二极管连接在一起，不能构成任何类型三极管。

105、

射极输出器的电压增益为0分贝。

第9篇：半导体工艺基础知识范文

关键词：微纳制造;教学方法;虚拟科研;虚拟实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）44-0090-02

一、微纳米制造技术课程的背景及特点

微纳米科学与技术已成为一种战略性的、占主导地位的技术，被中国机械工程协会列为影响我国制造业发展的问题之一。微纳米制造技术通过在微纳米尺度范围内对物质的集成与控制，创造并使用新的材料和装置，以实现不同功能的机电或机光电一体化智能系统，涉及电子、机械、光学、物理、化学、材料、制造、生物、信息等多种学科，是制造技术的融合交叉新领域。教育部已经将微机电工程列为机械工程一级学科的五个二级学科之一，相当多的高校陆续开设了相关课程。《微纳米制造技术及理论》作为微机电工程研究的入门课，提高其课堂教学的质量，逐步开展实验教学是非常有必要的。我们在精品化教学内容的基础上，在教学实践中探索了微纳米制造技术及理论课程的虚拟实验与模拟科研教学法，并取得了较好的课堂效果。

二、精品化课程内容

《微纳米制造技术及理论》作为一门导论类课程，内容涵盖了微机械加工、半导体加工、纳米制造和生物制造等种类繁多的微纳米加工方法，且各制造方法的相关性不强，给教学带来了极大的挑战。结合本校特点，我们编排的课程内容从分子操作到纳米加工、从生物制造到仿生制造、从微细机械加工到微细特种加工、从集成电路工艺（IC工艺）到MEMS（微电子机械系统）构成了结构对称的多学科制造技术。在体系编排上从纳尺度制造到微尺度制造、从低维低复杂度制造到高维高复杂度制造、从探索前沿到实用产业构成了循序渐进的知识体系。总体内容涵盖了机械、材料、电子等工程学科知识及物理、化学、生物等基础学科的理论，培养了学科交叉创新的意识。

教学内容组织首先强调“由理及表”，即从原理到应用、从理论到实际，同时强调内容来源的“鲜活性”，即紧密跟踪国际前沿最新科学研究成果，紧跟国家战略需求，最终使学生达到微纳米制造技术基础理论学习和工程应用等综合能力的培养。

三、探索虚拟科研情景教学法

（一）虚拟科研情景教学

技术发展有不以人的意志为转移的内在驱动力，在讲解某项微纳制造技术时，可以通过讲解该技术发明前的客观需求、相关技术和理论发展水平来引领学生的思维，使学生站在研究者的角度去思考如何创造一种“新”的微纳加工方法来解决面临的“历史”问题，从而引出具有内在逻辑必然性的该项微细加工技术。例如在讲解深硅等离子刻蚀技术时，我们首先讲解加速度传感器的历史现状，为提高其灵敏度，亟需高深宽比微纳结构的加工方法，而当时的硅化学刻蚀方法，无法实现高深宽比的微纳加工;等离子加工技术和理论已在集成电路加工中获得应用，如何开展基于等离子刻蚀技术的高深宽比硅加工成为当时的热门研究课题。学生从科学探索的角度和教师一起从化学原理的角度分析基于“SF6+O2”的加工方法，逐渐引出在通用的BOSCH深硅加工工艺。这种基于虚拟科研情景再现的授课方式，不但提高了学生的注意力，还使学生从一个研究者的角度去思考问题，轻松掌握了该微纳米制造技术的用途、原理和特点。

（二）多媒体辅助虚拟实验教学

微纳米制造技术及理论课程知识涵盖面广、信息量大，而教学时间仅有32个学时，如何提高课堂效率成为一个重要问题。除了突出重点，在微纳尺度效应、微机械切削原理、体微硅制造、表面微加工等方面深入讲解外，在装备原理、工艺过程等方面通过多媒体等手段增加形象认识是非常有必要的。例如，光刻过程包含清洗、烘干、涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影、显影检查、显影硬烘等多步工艺，我们在研究生课的讲解中采用了传统的讲授方法，由于多数学生对相关工艺过程不了解，既不容易抓住重点，也不容易提起兴趣。而在留学生课的教学中，在给学生讲授了光刻的基本原理的基础上，我们采用了播放光刻过程实景录像，穿插关键点讲解的教学方式，这样既提高了课堂效率，又吸引了学生的兴趣，加深了理解的形象化程度。

（三）虚拟科研的考核方式

在《微纳米制造技术及理论》的课程考核中，过去我们多依赖闭卷考试的方式，闭卷考试能考察学生对基础理论的掌握，督促学生在课后进行重点内容的复习和掌握。而在本轮的改革尝试中，我们增加了要求学生写一个课程总结的考核方式。这份课程总结不是对本课程主要内容的综述，而是针对某一项微纳米制造技术的现状综述，并给出一个利用该种加工工艺制作某种新型微结构或微器件的创新性提案。虽然多数学生的提案可行性不大，但至少达到了使学生站在一个科研工作者的角度去了解并利用微纳米制造技术的教学目的。

（四）微纳米制造课的实验教学

通过虚拟科研实验的教学方式，虽然能在一定程度上增加学生的直观认识，但给人最深刻的认识一般还是从实践中获得的。《微纳米制造技术及理论》作为一门实践性很强的课，实验教学是一项重要的教学环节。但本校尚未设立微机电系统工程专业，也没有相关教学实验中心，因此开展实验教学难度很大。为此，本教学团队克服困难，采取特定时间开放科研环境，与教学并用的方案，安排了三堂精彩的实验课教学。首先为使学生对微纳米制造以直观的认识，我们在实验室展示了基于仿生制造技术的功能表面、基于生物制造技术的功能颗粒、基于微机电系统技术的微传感器等成果，并给学生展示了相关的实验环境、加工设备及原理。为进一步加深学生的认识，我们分组进行了光刻工艺试验和溅射工艺试验，使学生体验并认识到加工过程中的难点和技巧，给学生留下了深刻的印象，加深了对课堂知识的认识。此外，通过与半导体加工条件较好的科研单位合作，以创造更优良的教学参观环境，相信能使学生获得更深刻的认识，促进微纳米制造工程实践能力的培养。

四、结语

微纳米制造技术发展迅速，制造学科高年级本科生或研究生具有掌握微纳米制造的基础知识，了解其最新的发展动态及技术现状的强烈需求。要在有限的课堂时间内把丰富的微纳制造相关内容讲授给知识背景和研究方向各不相同的学生具有极大的挑战性。我们从精品化教学内容以增强内容间的逻辑性、开展虚拟科研实验教学实现教学与科研的融合、改善实验条件加深学生感性认识等三个方面做了初步探索，并取得了一定成效，力争为微纳米制造领域的教学改革和学生培养做出贡献。

参考文献：

[1]中国机械工程学会.中国机械工程技术路线图[M].北京：中国科学技术出版社，2011.

[2]张海霞，赵小林，译.微机电系统设计与加工[M].机械工业出版社，2010.

[3]唐道武.微机电系统课程教学改革的思考[J].产业与科技论坛，2012，（11）.