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10 道题：佘总5 道，陈老师5 道 能带/器件原理/工艺（较少） 佘总： 电子器件的性能比较：1.材料优势/工艺优势 1. 碳纳米管 应用：场效应管—实现功能— 问题（掺杂/接触势垒） 解释原理/ 能带结构/器件形状 对比和传统器件的优势劣势 优势：弹道输运，没有热耗散，并且迁移率高 劣势：无法批量制备；无法控制精确的掺杂；有很大的接触电阻 延伸：新材料，旧原理，可能性分析 FET 型器件，电压控制沟道 工艺：可控生长/定位/B-T/T-B 光纳米器件 2. 石墨烯 半金属，而不是半导体；需要打开能带 优势：高电子迁移率；小 劣势：低开关比；高接触电阻；导带和价带接触 作业题里的各种结构 理解能带图（0 带隙），不要求会画 双极运输特性，射频 另外的二维原子晶体，MOS2 等 MOS2：有能带结构，迁移率比石墨烯低，有高的开关比，良好的感光特性 3. SI 纳米线 无结环栅结构：以N 型Si 纳米线为例，采用功函数大于N 型Si 的金属制作栅极，由于 金半接触时功函数不匹配导致能带弯曲，使界面处产生耗尽层，在纳米尺度上，环栅可 以实现耗尽层覆盖整个沟道，使晶体管在没有栅压的情况下关断，实现栅极控制。 优势：无掺杂，减少工艺步骤；载流子从纳米线中间通过，不受表面缺陷的影响，有更 大的迁移率；环栅使得栅控能力增强；可以抑制短沟道效应，使器件进一步缩小； 缺点：受工艺限制大，很小的误差会极大的影响器件性能；热传导在高密度下难以及时 的挥发出去，容易过热；必须工作在小电压下，噪声容限低 常开/常闭 问题：环栅的优点：栅控能力好，（对比顶栅，背栅，FIN-FET） 工艺：制作环栅，氧化自终止：因为对硅进行氧化，生成 SiO2 时，体积会膨胀，如果 Si 的直径够大，持续氧化会使内部的Si 因为被外部SiO2 完全包裹，产生向内的应力， 阻止氧气可以进入继续氧化导致自行终止氧化 无结的优势 4. 真空电子器件 优势:快，因为电子在真空中传输，所以有很大的“迁移率”；大功率；对温度不敏感； 电路设计简单；抗辐射； 劣势：工作电压高；功耗大，静态电流很大；能量效率低；贵 工作条件苛刻，热阴极容易坏 工艺问题：掠射法；空间电荷效应（如何将阴极产生的电子束集中） 5. 光探测器 形成结：1.偏置2.两种半导体3.不同厚度 光伏，光热 FET 结构：1.静态功耗2.放大3.灵敏度 石墨烯光探测器： 优势：电子迁移率高；光谱吸收广；良好的机械柔韧性和环境稳定性 劣势：因为只有单层原子，光透过率极高，可吸收的光很小 解决方法：非对称叉指电极 主观题：MORE THAN MOORE 怎么超越？ 陈老师 考作业+复习题 选5道 课件重点 1. 通过阅读最早 MOORE 提出摩尔定律的文章和必威体育精装版的 NATURE 上的文章，解释什么是 MOORE 定律，以及你如何理解MOORE 定律的发展 摩尔定律：集成电路的集成度每18 到24 个月就翻一番。特征尺寸每6 年缩小近1 倍 课件理解：事实上，摩尔定律并不是一个物理定律，而是一种预言，一张时间表。它鞭 策半导体产业界不断进步，并努力去实现它。 从根本上讲，摩尔定律是一种产业自我激励的机制，它让人们无法抗拒，并努力追 赶，谁跟不上，谁就可能被残酷的淘汰。摩尔定律已成为一盏照亮全球半导体产业前进 方向的明灯 2. 查阅关于SIA 和ITRS 的资料（外） SIA: Semiconductor Industry Association 美国半导体业协会的简称 ITRS : International Technology Roadmap for Semiconductors 国际半导体技术蓝图 3. 请推导等比例缩小的CE 律和CV 律中MOS 器件功耗，延迟时间的缩小因子 4. 试推导器件尺寸缩小，集成度提高对内连线延迟时间的影响 5. 栅极漏电压除了增加静态功耗，会不会影响MOS 器件的性能？ （P） 会，1.影响导通电流2.影响开启电压 6. MOS 器件栅氧化层泄露电流的原因 由于器件尺寸缩小，栅氧化层