第一篇：半導(dǎo)體二極管技術(shù)教案

教學(xué)課時安排：

本章教學(xué)為半導(dǎo)體封裝固晶流程的實(shí)操課程，教學(xué)課時安排為4個課時，本實(shí)驗(yàn)流程為：擴(kuò)晶—刷銀膠—固晶—烘烤（以數(shù)碼管為例）；對于單顆引腳式半導(dǎo)體封裝的實(shí)驗(yàn)流程為擴(kuò)晶—點(diǎn)銀膠—固晶—烘烤。

教學(xué)目標(biāo)：

根據(jù)教材的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，依據(jù)課程的教學(xué)要求，考慮到學(xué)生的之前所學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，在之前已經(jīng)掌握半導(dǎo)體封裝基礎(chǔ)知識的課程下進(jìn)一步了解LED封裝技術(shù)中的固晶的原理和作用。掌握手動固晶流程的擴(kuò)晶、刷銀膠、固晶、烘烤等工序。實(shí)驗(yàn)工具儀器;擴(kuò)晶機(jī)、4寸擴(kuò)晶環(huán)、顯微鏡、紅光芯片、0.5寸電路板、涂膠機(jī)、臺燈、刷子、銀膠、剪刀、攪拌玻璃棒、玻璃容器、固晶筆

教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程;1.先介紹擴(kuò)晶工序流程：（第一課時）

(1)接入220v電源，打開氣管電源，打開擴(kuò)晶機(jī)電源開關(guān)和溫控開關(guān)，將調(diào)溫器調(diào)至70°C左右（冬天調(diào)至80°左右）。

(2)過10分鐘待擴(kuò)晶機(jī)升溫到預(yù)設(shè)溫度時，輕輕點(diǎn)動紅色按鈕將加熱盤（下汽缸）緩慢升到合適的高度（調(diào)節(jié)下汽缸定位螺母調(diào)整發(fā)熱盤最大升起的高度并保證高度一樣，不同的高度擴(kuò)開的芯片的距離不一樣）將子環(huán)套在發(fā)熱盤上。

(3)將晶片膜放在發(fā)熱盤正中央，注意芯片朝上；將母環(huán)套于子環(huán)上。

(4)用壓晶模（上汽缸）將母環(huán)壓到加熱盤底，將擴(kuò)好的芯片取出，再按下綠色按鈕使發(fā)熱盤回復(fù)原位。(5)用剪刀將露出子母環(huán)外膠紙割掉，再在膜上注明具體芯片規(guī)格及數(shù)量等。

2.然后介紹銀膠的解凍，（第二課時）

使用前一天，由冷凍柜改放冷藏室保存。從冷凍冰箱內(nèi)取出銀膠，置于室溫下進(jìn)行解凍（常溫25°C，濕度85%以下），小罐解凍時間在90分鐘以上。在介紹銀膠攪拌：銀膠回溫后開罐，再用玻璃棒或不銹鋼棒進(jìn)行攪拌；攪拌方式自下而上全方位攪拌，時間10分鐘以上，攪拌速度不宜過快，以免空氣混入。

涂銀膠過程，將攪拌好的銀膠均勻涂在涂膠機(jī)工作槽上；然后將擴(kuò)晶膜（芯片朝下）小心置于刷膠機(jī)夾具上，輕輕提起工作槽并用刷子同一方向刷擴(kuò)晶膜，使銀膠涂于芯片上。注意銀膠高度為芯片高度的1/3。3.固晶（第三課時）

(1)將涂好銀膠擴(kuò)晶好的芯片膜放在固晶的框架上，并用手將其按到底且保持水平。

(2)將待固晶的電路板平整固定在拖板支架上。(3)通過固晶座的四個螺釘調(diào)節(jié)好電路板與芯片間的距離。

(4)調(diào)節(jié)顯微鏡觀察到清晰的芯片像和電路板。(5)左手抓住拖板，右手持點(diǎn)晶筆，在顯微鏡下將芯片輕輕的固定在電路板相應(yīng)的位置上。4.烘烤（第四課時）

(1)開啟烤箱電源總開關(guān)、加熱開關(guān)、計時開關(guān)、風(fēng)機(jī)開關(guān)。

(2)設(shè)定溫度表至所需溫度（LED標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫度為150°C）。

(3)當(dāng)升溫完成后再將烤箱超溫保護(hù)調(diào)至所需溫度（LED超溫設(shè)定溫度為152°C左右）。(4)烤箱先進(jìn)行空箱烘烤10分鐘除濕。

(5)將固晶好的電路板整齊粘在裝料鋼盤（鋼盤貼有雙面膠），烘烤時間為90分鐘（烤箱具有計時功能），其中前30分鐘銀膠基本硬化，后60分鐘保證結(jié)合度。必須一次性烤干，若有軟化、松動現(xiàn)象，為前一次未烤干，取出材料后空氣進(jìn)入銀膠再次加溫膨脹導(dǎo)致結(jié)合度變差。烘干硬化后不能立即從烤箱中取出，應(yīng)待其自然冷卻后再取出。

(6)材料進(jìn)出烤箱時需正確填寫生產(chǎn)型號、數(shù)量、進(jìn)出烤箱時間等。

教學(xué)總結(jié)

通過以上四個課時的實(shí)操學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握半導(dǎo)體封裝技術(shù)中的固晶的原理和作用。掌握手動固晶流程的擴(kuò)晶、刷銀膠、固晶、烘烤四個重要工序流程。最后對本章實(shí)操過程的總結(jié)，說明實(shí)驗(yàn)中遇到問題及解決方法，最后布置實(shí)驗(yàn)報告要求，總結(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告。

第二篇：半導(dǎo)體二極管 電子教案

第一章 半導(dǎo)體二極管

內(nèi)容簡介

本章首先介紹半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能和特點(diǎn)，進(jìn)而從原子結(jié)構(gòu)給與解釋。先討論P(yáng)N結(jié)的形成和PN結(jié)的特性，然后介紹半導(dǎo)體二極管特性曲線和主要參數(shù)。分析這些管子組成的幾種簡單的應(yīng)用電路，最后列出常用二極管參數(shù)及技能訓(xùn)練項(xiàng)目。知識教學(xué)目標(biāo)

1.了解半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識，掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦裕? 2.熟悉二極管的基本結(jié)構(gòu)、伏安特性和主要參數(shù)； 3.掌握二極管電路的分析方法； 4.了解特殊二極管及其應(yīng)用。技能教學(xué)目標(biāo)

能夠識別和檢測二極管，會測定二極管簡單應(yīng)用電路參數(shù)。本章重點(diǎn)

1.要求掌握器件外特性，以便能正確使用和合理選擇這些器件。如：半導(dǎo)體二極管：伏安特性，主要參數(shù)，單向?qū)щ娦浴?/p>

2.二極管電路的分析與應(yīng)用。本章難點(diǎn)

1.半導(dǎo)體二極管的伏安特性，主要參數(shù)，單向?qū)щ娦浴?/p>

2.二極管電路分析方法。課時 4課時

題目：半導(dǎo)體、PN結(jié)

教學(xué)目標(biāo)：了解本征半導(dǎo)體，雜質(zhì)半導(dǎo)體的區(qū)別，從而得出半導(dǎo)體特性。記住半導(dǎo)體PN結(jié)的特性。教學(xué)重點(diǎn)：

1、半導(dǎo)體特性；

2、半導(dǎo)體PN結(jié)的特性；

教學(xué)難點(diǎn)：

1、半導(dǎo)體單向?qū)щ娦浴?/p>

2、半導(dǎo)體PN結(jié)分別加正反向電壓導(dǎo)通與截止的特性。教學(xué)方法：講授 教具：色粉筆

新課導(dǎo)入：電子技術(shù)基礎(chǔ)是我們這學(xué)期新開的一門專業(yè)課，它包含各個基本小型電路的介紹及使用分析，這次課我們來學(xué)習(xí)一種材質(zhì)：半導(dǎo)體。為以后的電路分析打下基礎(chǔ)。

新授：

從導(dǎo)電性能上看，通常可將物質(zhì)為三大類：導(dǎo)體： 電阻率，緣體：電阻率，半導(dǎo)體：電阻率ρ介于前兩者之間。目前制造半導(dǎo)體器件材料用得最多的有：

單一元素的半導(dǎo)體——硅(Si)和鍺(Ge);化合物半導(dǎo)體 —— 砷化鎵(GaAs)。

圖1.1.1 半導(dǎo)體示例

1.1.1 本征半導(dǎo)體

了解：

純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。用于制造半導(dǎo)體器件的純硅和鍺都是四價元素，其最外層原子軌道上有四個電子（稱為價電子）。在單晶結(jié)構(gòu)中，由于原子排列的有序性，價電子為相鄰的原子所共有，形成圖1.1.2所示的共價健結(jié)構(gòu)，圖中+4代表四價元素原子核和內(nèi)層電子所具有的凈電荷。共價鍵中的一些價電子由于熱運(yùn)動獲得一些能量，從而擺脫共價鍵的約束成為自由電子，同時在共價鍵上留下空位，我們稱這些空位為空穴，它帶正電。在外電場作用下，自由電子產(chǎn)生定向移動，形成電子電流；同時價電子也按一定的方向一次填補(bǔ)空穴，從而使空穴產(chǎn)生定向移動，形成空穴電流。

因此，半導(dǎo)體中有自由電子和空穴兩種載流參與導(dǎo)電，分別形成電子電流和空穴電流，這一點(diǎn)與金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同。

1.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體

在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。

一、N型半導(dǎo)體

若在四價的硅或鍺的晶體中摻入少量的五價元素(如磷、銻、砷等)，則晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個價電子，其中四個與相鄰的半導(dǎo)體原 子形成共價鍵，必定多出一個電 子，這個電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣，在該半導(dǎo)體中就存在大量的自由電子載流子，空穴是少數(shù)載流子，這種半導(dǎo)體就是N型半導(dǎo)體

圖1.1.3 N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)

二、P型半導(dǎo)體

若在四價的硅或鍺的晶體中少量的三價元素，如硼，晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個價電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價鍵時，產(chǎn)生一個空穴。這個空穴可能吸引束縛電子來填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動的帶負(fù)電的離子,因而在該半導(dǎo)體中就存在大量的空穴載流子,當(dāng)然,其中還有少數(shù)由于本征激發(fā)而產(chǎn)生的自由電子，如圖1.1.4所示。

需要指出的是,無論是N型還是P型半導(dǎo)體,都是呈電中性的。

*綜上所述，半導(dǎo)體特性：

*

1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。

2、在一定溫度下，本征半導(dǎo)體因本征激發(fā)而產(chǎn)生自由 電子和空穴對，故其有一定的導(dǎo)電能力。*

3、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力主要由溫度決定；雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力主要由所摻雜質(zhì)的濃度決定。

4、P型半導(dǎo)體中空穴是多子，自由電子是少子。N型半導(dǎo)體中自由電子是多子，空穴是少子。*

5、半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力與溫度、光強(qiáng)、雜質(zhì)濃度和材料性質(zhì)有關(guān)。

1.1.3 PN結(jié)

一、PN 結(jié)的形成

在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P 型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體，經(jīng)過載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了PN 結(jié)。PN結(jié)是多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動和少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動相較量,最終達(dá)到動態(tài)平衡的必然結(jié)果，相當(dāng)于兩個區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。

二、PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

1、PN結(jié)的偏置

PN結(jié)加上正向電壓（正向偏置）的意思都是：P區(qū)加正、N區(qū)加負(fù)電壓。PN結(jié)加上反向電壓（反向偏置）的意思都是： P區(qū)加負(fù)、N區(qū)加正電壓。

2、PN結(jié)正偏

如上圖1.1.6所示,當(dāng)PN結(jié)正偏時，外加電源形成的電場加強(qiáng)了載流子的擴(kuò)散運(yùn)動，削弱了內(nèi)電場，耗盡層變薄，因而多子的擴(kuò)散運(yùn)動形成了較大的擴(kuò)散電流。用流程圖表述如下：PN結(jié)正偏外電場削弱內(nèi)電場

耗盡層變薄 擴(kuò)散運(yùn)動漂移運(yùn)動多子擴(kuò)散運(yùn)動形成正向電流。

3、PN結(jié)的反偏

在PN結(jié)加反向偏置時,如圖1.1.7所示，外加電源形成的外電場加強(qiáng)了內(nèi)電場，多子的擴(kuò)散運(yùn)動受到阻礙，耗盡層變厚；少子的漂移運(yùn)動加強(qiáng)，形成較小的漂移電流。其過程表述如下： PN結(jié)反偏 外電場加強(qiáng)內(nèi)電場 耗盡層變厚擴(kuò)散運(yùn)動漂移運(yùn)動 少子漂移運(yùn)動形成反向電流。

綜上所述：

1）PN結(jié)加正向電壓時，具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，PN結(jié)導(dǎo)通；

2）PN結(jié)加反向電壓時，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，PN結(jié)截止。

課后總結(jié)：這次課我們認(rèn)識了半導(dǎo)體材料。對于半導(dǎo)體的特性，PN結(jié)的特性進(jìn)行對比記憶，由大家課下熟悉完成記憶。作業(yè)：練習(xí)冊1.1 板書設(shè)計：

一、半導(dǎo)體

1、本征半導(dǎo)體

2、雜質(zhì)半導(dǎo)體：

二、PN結(jié)題目：1.2 二極管的特性及主要參數(shù)

教學(xué)目標(biāo)：了解二極管的特性，分析使用二極管時的主要參數(shù)-伏安特性。教學(xué)重點(diǎn)：二極管結(jié)構(gòu)分析，伏安特性的分析； 教學(xué)難點(diǎn)：

1、伏安特性分析。

2、幾個參數(shù)的記憶及區(qū)分。教學(xué)方法：講授 教具：色粉筆

新課導(dǎo)入：上次課我們認(rèn)識了半導(dǎo)體器件中常用的器件“二極管”，在使用過程中不僅要了解它的參數(shù)也是不行的，這次我們繼續(xù)學(xué)習(xí)它的特性及參數(shù)要求。

新授：

1.2.1 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號

形成PN結(jié)的P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體上，分別引出兩根金屬引線，并用管殼封裝，就制成二極管。其中從P區(qū)引出的線為正極，從N區(qū)引出的線為負(fù)極。二極管的結(jié)構(gòu)外形及在電路中的文字符號如圖1.2.1所示。在圖1.2.1(b)所示電路符號中，箭頭指向?yàn)檎驅(qū)娏鞣较颍O管常見的封裝形式如圖1.2.2所示。

1.2.2 二極管的伏—安特性

半導(dǎo)體二極管的核心是PN結(jié)，它的特性就是PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴３＠梅话蔡匦郧€來形象地描述二極管的單向?qū)щ娦浴Ｋ^伏安特性，是指二極管兩端電壓和流過二極管電流的關(guān)系，可用電路圖來測量。若以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，用作圖法把電壓、電流的對應(yīng)值用平滑曲線連接起來，就構(gòu) 成二極管的伏—安特性曲線，如圖1.2.3所示(圖中虛線為鍺管的伏—安特性，實(shí)線為硅管的伏—安特性)，下面以二極管的伏—安特性曲線加以說明。

一、正向特性

當(dāng)二極管兩端加正向電壓時，就產(chǎn)生正向電流，正向電壓較小時，正向電流極小(幾乎為零)，這一部分稱為死區(qū)，相應(yīng)的A(A′)點(diǎn)的電壓命名為死區(qū)電壓。

二極管正向?qū)〞r，要特別注意它的正向電流不能超過最大值，否則將燒壞PN結(jié)。

二、反向特性

當(dāng)二極管兩端加上反向電壓時，在開始很大范圍內(nèi)，二極管相當(dāng)于非常大的電阻，反向電流很小，且不隨反向電壓而變化。此時的電流稱之為反向飽和電流，如圖1.2.3中0C(或O′C′)段所示。

三、反向擊穿特性

二極管反向電壓加到定數(shù)值時，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。此時的電壓稱為反向擊穿電壓用表示，如圖1.2.3中CD(或C′D′)段所示。

四、死區(qū)電壓：鍺——0.2V 硅——0.5V

五、導(dǎo)通電壓降：鍺——0.3V 硅——0.7V 1.2.3 半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)和分類

基本參數(shù)：

1．最大整流電流 最大整流電流是指二極管長期工作時，允許通過的最大平均電流使用正向平均電流能超過此值，否則二極管會擊穿。

2．最大反向工作電壓

最大反向工作電壓是指二極管正常工作時，所承受的最高反向電壓(峰值)。通常手冊上給出的最大反向工作電壓是擊穿電壓的一半左右。

3．二極管的直流電阻

二極管的直流電阻指加在二極管兩端的直流電壓與流過二極管的直流電流的比值。二極管的正向電阻較小，約為幾歐到幾千歐；反向電阻很大，一般可達(dá)零點(diǎn)幾兆歐以上。

4．最高工作頻率

最高工作頻率是指二極管正常工作時上、下限頻率，它的大小與PN結(jié)的結(jié)電容有超過此值，二極管單向?qū)щ娞匦宰儾睢?/p>

課后總結(jié)：

這次課的重點(diǎn)：

1、二極管結(jié)構(gòu)及其單向?qū)щ娦?/p>

2、死區(qū)電壓：鍺——0.2V 硅——0.5V

3、導(dǎo)通電壓降：鍺——0.3V 硅——0.7V

4、二極管反向電壓加到定數(shù)值時，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿

作業(yè)：練習(xí)冊1.2填空1-5題

板書設(shè)計：

一、半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號 二、二極管的伏—安特性

三、半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)和分類 題目：1.4特殊二極管、二極管的檢測及應(yīng)用

教學(xué)目標(biāo)：

1、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二級管及光電二極管的特點(diǎn)

2、學(xué)習(xí)二極管極性檢測

3、學(xué)習(xí)二極管好壞的檢測 教學(xué)重點(diǎn)：

1、學(xué)習(xí)二極管極性檢測

2、學(xué)習(xí)二極管好壞的檢測 教學(xué)難點(diǎn)：

1、二極管的檢測

2、二極管的應(yīng)用 教學(xué)方法：講授 教具：色粉筆

新課導(dǎo)入：二極管大家已經(jīng)知道是什么電子器件，那么如果拿來一個二極管，如何知道它的正負(fù)極？二極管的好壞該怎樣檢測？這一系列使用前應(yīng)該做的準(zhǔn)備都是必須有的，現(xiàn)在我們就來學(xué)習(xí)他的檢測方法！

新授：

1.4.1 穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓電路利用穩(wěn)壓二極管在反向擊穿特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。下面簡要介紹穩(wěn)壓二極管基本知識。

一、穩(wěn)壓二極管的工作特性

穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，它的伏一安特性曲線和在電路中的符號如圖1.4.1所示。穩(wěn)壓管和普通二極管正向特性相同，不同的是反向擊穿電壓較低，且擊穿特性陡峭，這說明反向電流在較大范圍內(nèi)變化時，擊穿電壓基本不變，穩(wěn)壓管正是利用反向擊穿特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的，此時擊穿電壓稱為穩(wěn)定工作電壓，用 UZ表示。

二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù) 1.穩(wěn)定電壓UZ

穩(wěn)定電壓UZ 即反向擊穿電壓。由于擊穿電壓與制造工藝、環(huán)境溫度和工作電流有關(guān)，手冊中只能給出某一型號的穩(wěn)壓范圍。2.穩(wěn)定電流IZ

穩(wěn)定電流IZ 是指穩(wěn)壓管工作至穩(wěn)定狀態(tài)時流過的電流。當(dāng)穩(wěn)壓管穩(wěn)定電流小于最小穩(wěn)定電流 時，沒有穩(wěn)定作用；大于最大穩(wěn)定電流 時，管子因過流而損壞。穩(wěn)壓管由于受熱而擊穿。

1.4.2 發(fā)光二極管與光電二極管

一、發(fā)光二極管

發(fā)光二極管是一種把電能變成光能的器件，由磷化鎵、砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，電路符號見圖1.4.3,當(dāng)給發(fā)光二極管加上偏壓，有一定的電流流過時二極管就會發(fā)光，這是由于PN結(jié)的電子和空穴直接復(fù)合放出能量的結(jié)果。

① 顏色：發(fā)光二極管的種類按發(fā)光的顏色可分為：紅色、藍(lán)色、黃色、綠色和無色 ② 正負(fù)極：管腳引線較長者為正極，較短者為負(fù)極。③ 不同顏色發(fā)光二級管工作電壓：

發(fā)光二極管工作時導(dǎo)通電壓比普通二極管大，其工作電壓隨材料不同而不同，一般為1.7v～2.4v。

普通綠、紅、黃二極管工作電壓約為2v，白色發(fā)光二極管電壓通常高于2.4v； 藍(lán)色發(fā)光二極管工作電壓一般高于3.3v。

發(fā)光二極管的工作電流一般為2mA～25mA。發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于各種電子儀器儀表、計算機(jī)、電視機(jī)的電源指示和信號指示，還可以做成七段譯碼顯示器等。

二、光電二極管

光電二極管又叫光敏二極管，外形如圖1.4.5。光電二極管也是由一個PN 結(jié)構(gòu)成，但是它的PN面積較大，通過管殼上的一個玻璃來接收入射光。它是利用PN在施加反向電壓時，在光線照射下反向電阻由大變小來工作的，其工作電路如1.4.4。光電二極管可用于光測量、光電控制等方面，如遙控接收器、光纖通訊、激光頭中都用到光電二極管。

1.5 二極管的檢測與應(yīng)用

1、二極管的識別

二極管正負(fù)極、規(guī)格、功能和制造材料一般可以通過管殼上的標(biāo)志和查閱手冊(本章內(nèi)容后附有實(shí)用資料)來判斷，如IN4001通過殼上的標(biāo)志可判斷正負(fù)極，查閱手冊可知它是整流管，參數(shù)是1A/50V;2CW15查閱手冊可知它是N型硅材料穩(wěn)壓管。如果管殼上無符號或標(biāo)志不清，就需要用萬用表來檢測。

2、二極管的檢測

二極管的檢測主要是判斷其正負(fù)極和質(zhì)量好壞。

基本方法：

(1)選檔位

將萬用表量程調(diào)至 R×100Ω 或 R×1KΩ檔（一般不用 R×1Ω檔，因其電流較大，而 R×10K檔電壓過高管子易擊穿）(2)測電阻

將兩表筆分別接觸二極管兩個電極，測得一個電阻值，交換一次電極再測一次，從而得到兩個電阻值。

正向電阻＜5KΩ 反向電阻＞500KΩ，如圖1.5.1所示。（3）問題分析

性能好的二極管，一般反向電阻比正向電阻大幾百倍。① ② ③ ④ 如兩次測得的正、反向電阻很小或等于零，則說明管子內(nèi)部已擊穿或短路； 如果正、反向電阻均很大或接近無窮大，說明管子內(nèi)部已開路； 如果電阻值相差不大，說明管子性能變差； 在上述三種情況的二極管均不能使用。

作業(yè)：練習(xí)冊1.2填空1-5題 課后總結(jié)：

這次課的重點(diǎn)：

1、各種特別二極管的特點(diǎn)簡介

2、二極管的極性及性能好壞的檢測

板書設(shè)計：

1、各種特別二極管的特點(diǎn)簡介

2、二極管的極性及性能好壞的檢測

第三篇：半導(dǎo)體二極管說課稿

《半導(dǎo)體二極管》說課稿

寧遠(yuǎn)縣職業(yè)中專學(xué)校 何紹斌

一、教材分析

本節(jié)教材選自高等教育出版社《電子技術(shù)基礎(chǔ)》中第一章第一節(jié) “半導(dǎo)體二極管”。本節(jié)內(nèi)容是介紹和驗(yàn)證二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦浴＿@些知識不僅是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子技術(shù)的基礎(chǔ)，而且在生產(chǎn)和生活中也起著舉足輕重的作用。

二、學(xué)情分析

本課程面向的是剛進(jìn)入職業(yè)中專的初中畢業(yè)生，基礎(chǔ)知識比較薄弱，理論學(xué)習(xí)興趣不高，不過，學(xué)生的動手能力比較強(qiáng)，喜歡實(shí)際操作。在學(xué)習(xí)本課之前學(xué)生已經(jīng)掌握了“半導(dǎo)體”的一些基本知識如：載流子、PN結(jié)及PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦缘取?/p>

三、教學(xué)目標(biāo)

針對學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平，結(jié)合教材，本著面向全體、使學(xué)生全面主動發(fā)展的原則，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下：

知識目標(biāo)：1.了解二極管的結(jié)構(gòu)、符號、主要參數(shù) 2.掌握二極管的單向?qū)щ娞匦约胺蔡匦?能力目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的能力

2.培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、歸納總結(jié)能力

情感目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識和創(chuàng)新意識 2.增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的信心

四、重點(diǎn)與難點(diǎn)

通過對教材分析和實(shí)際應(yīng)用，確定教學(xué)重點(diǎn)為“二極管單向?qū)щ娦浴保浑y點(diǎn)為“二極管的伏安特性”。

五、教法、學(xué)法分析

在本節(jié)課中，我努力做到教法與學(xué)法的辯證統(tǒng)一，既重視教法的使用，也加強(qiáng)學(xué)法的指導(dǎo)。

教法：依據(jù)本節(jié)教材的內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，考慮到技校學(xué)生已經(jīng)具有一定的思維能力，主要突出能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。采取情境教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、探究教學(xué)、多媒體演示等教學(xué)方法，把主動權(quán)交給學(xué)生，使學(xué)生主動參與到課堂中來。

學(xué)法：引導(dǎo)學(xué)生采用自主學(xué)習(xí)法、動手實(shí)驗(yàn)、分析討論、歸納總結(jié)等學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的動口、動手、動腦和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛。

六、教學(xué)過程

我把這節(jié)課分為四個階段：引入新知、探究新知、總結(jié)新知、拓展新知。

（一）引入新知

在本節(jié)課中，我利用電子元件在日常生活中的應(yīng)用（電器指示燈、紅綠燈、玩具彩燈等）引出本課的內(nèi)容——半導(dǎo)體二極管。這樣會讓學(xué)生感覺到二極管在生活中的重要性，激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望。

（二）探究新知

1.激發(fā)興趣，自主學(xué)習(xí)

展示玩具、二極管的實(shí)物圖，介紹二極管結(jié)構(gòu)、符號。讓學(xué)生自己預(yù)習(xí)，回答以下問題：

半導(dǎo)體二極管有哪些性質(zhì)？

這個過程是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，讓學(xué)生初步體驗(yàn)到成功的樂趣，既增強(qiáng)了自信又延續(xù)了學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

2.提出問題，設(shè)計實(shí)驗(yàn)

通過預(yù)習(xí)學(xué)生已經(jīng)知道二極管具有單向?qū)щ娞匦浴５绾悟?yàn)證，成為問題的關(guān)鍵。由教師給出實(shí)驗(yàn)器材，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計“驗(yàn)證二極管單向?qū)щ娞匦浴钡碾娐穲D，學(xué)生會很快的設(shè)計出來。

這個過程注重學(xué)生的主動參與、教師的積極引導(dǎo)，分層次、分階段逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力。

3.動手實(shí)驗(yàn)，分析總結(jié)

1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。

2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：正向?qū)ǎ聪蚪刂梗ㄍ瑫r用多媒體演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。

這個過程學(xué)生不是被動的接受，而是通過自己動手主動去驗(yàn)證去學(xué)習(xí)新知，體驗(yàn)深刻，激發(fā)興趣，突出本節(jié)重點(diǎn)。

4.師生合作，深入探究 此時有的學(xué)生會問：“為什么二極管具有單向?qū)щ娞匦浴保吭诳隙▽W(xué)生的基礎(chǔ)上解答：“由二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的；雖然看不見二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但我們可以對反應(yīng)二極管單向?qū)щ娞匦缘奈锢砹窟M(jìn)行定量研究。”即本節(jié)核心問題：“二極管的伏安特性？”，也是本節(jié)課的難點(diǎn)。

教師引導(dǎo)學(xué)生在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計新電路，一起研究二極管電壓和電流的關(guān)系。教師和學(xué)生一起動手做“研究二極管電壓電流關(guān)系”的演示實(shí)驗(yàn)，邊做邊指導(dǎo)學(xué)生讀數(shù)并讓學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；根據(jù)數(shù)據(jù)一起做練習(xí)：繪制出“二極管伏安特性曲線”；利用多媒體課件具體分析“二極管伏安特性曲線”的特點(diǎn)，并介紹二極管的主要參數(shù)。

這個過程重在強(qiáng)化“實(shí)驗(yàn)―記錄數(shù)據(jù)―分析數(shù)據(jù)―總結(jié)規(guī)律”的研究方法，并改變以往演示實(shí)驗(yàn)的做法，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。教師引導(dǎo)學(xué)生動腦設(shè)計、親自操作、相互交流、歸納總結(jié)，使學(xué)生既學(xué)習(xí)知識又鍛煉能力，愛學(xué)更會學(xué)。5.突破難點(diǎn)，得出結(jié)論

用多媒體動畫再次深化本節(jié)核心問題。綜上所述：二極管的伏安特性即電壓和電流的關(guān)系。

歸納總結(jié)得出的結(jié)論，用多媒體形象、直觀的進(jìn)行深化，符合思維的連貫和學(xué)生認(rèn)識規(guī)律，使學(xué)生對知識的印象更加深刻。達(dá)到突破本節(jié)難點(diǎn)的目的。

（三）總結(jié)新知

1.半導(dǎo)體二極管的概念、符號。2.半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦浴?.半導(dǎo)體二極管的伏安特性。

使同學(xué)們鞏固本節(jié)課所學(xué)新知。布置本節(jié)作業(yè)，保證下節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的順利進(jìn)行。

（四）拓展新知

至此，教學(xué)內(nèi)容已講授完畢，根據(jù)學(xué)生的情況，繼續(xù)引導(dǎo)同學(xué)們思考：什么是LED”，讓學(xué)生課下利用網(wǎng)絡(luò)查找。

一方面為下一節(jié)課學(xué)習(xí)作好鋪墊，一方面也有利于學(xué)生形成完整的知識結(jié)構(gòu)。

七、板書設(shè)計

半導(dǎo)體二極管 一、二極管的基本知識： 1.二極管的概念

2.二極管的結(jié)構(gòu)、符號 二、二極管的伏安特性曲線： 1.經(jīng)過原點(diǎn) 2.正向特性

3.反向特性

第四篇：半導(dǎo)體材料測試技術(shù)

常規(guī)材料測試技術(shù)

一、適用客戶：

半導(dǎo)體，建筑業(yè)，輕金屬業(yè)，新材料，包裝業(yè)，模具業(yè)，科研機(jī)構(gòu)，高校，電鍍，化工，能源，生物制藥，光電子，顯示器。

二、金相實(shí)驗(yàn)室

? Leica DM/RM 光學(xué)顯微鏡

主要特性：用于金相顯微分析，可直觀檢測金屬材料的微觀組織，如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脫碳層、氮化層及焊接、冷加工、鑄造、鍛造、熱處理等等不同狀態(tài)下的組織組成，從而判斷材質(zhì)優(yōu)劣。須進(jìn)行樣品制備工作，最大放大倍數(shù)約1400倍。

? Leica 體視顯微鏡

主要特性：

1、用于觀察材料的表面低倍形貌，初步判斷材質(zhì)缺陷；

2、觀察斷口的宏觀斷裂形貌，初步判斷裂紋起源。

? 熱振光模擬顯微鏡

? 圖象分析儀

? 萊卡DM/RM 顯微鏡附 CCD數(shù)碼 照相裝置

三、電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室

? 掃描電子顯微鏡(附電子探針)(JEOL JSM5200，JOEL JSM820，JEOL JSM6335)

主要特性：

1、用于斷裂分析、斷口的高倍顯微形貌分析，如解理斷裂、疲勞斷裂（疲勞輝紋）、晶間斷裂（氫脆、應(yīng)力腐蝕、蠕變、高溫回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等）、侵蝕形貌、侵蝕產(chǎn)物分析及焊縫分析。

2、附帶能譜，用于微區(qū)成分分析及較小樣品的成分分析、晶體學(xué)分析，測量點(diǎn)陣參數(shù)/合金相、夾雜物分析、濃度梯度測定等。

3、用于金屬、半導(dǎo)體、電子陶瓷、電容器的失效分析及材質(zhì)檢驗(yàn)、放大倍率：10X—300,000X；樣品尺寸：0.1mm—10cm；分辯率:1—50nm。

? 透射電子顯微鏡（菲利蒲 CM-20,CM-200）

主要特性：

1、需進(jìn)行試樣制備為金屬薄膜，試樣厚度須<200nm。用于薄膜表面科學(xué)分析，帶能譜，可進(jìn)行化學(xué)成分分析。

2、有三種衍射花樣：斑點(diǎn)花樣、菊池線花樣、會聚束花樣。斑點(diǎn)花樣用于確定第二相、孿晶、有序化、調(diào)幅結(jié)構(gòu)、取向關(guān)系、成象衍射條件。菊池線花樣用于襯度分析、結(jié)構(gòu)分析、相變分析以及晶體精確取向、布拉格位移矢量、電子波長測定。會聚束花樣用于測定晶體試樣厚度、強(qiáng)度分布、取向、點(diǎn)群

? XRD-Siemens500—X射線衍射儀

主要特性：

1、專用于測定粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方，體心立方，面心立方等），晶型，點(diǎn)陣類型，晶面指數(shù)，衍射角，布拉格位移矢量，已及用于各組成相的含量及類型的測定。測試時間約需1小時。

2、可升溫（加熱）使用。

? XRD-Philips X’Pert MRD—X射線衍射儀

主要特性：

1、分辨率衍射儀，主要用于材料科學(xué)的研究工作，如半導(dǎo)體材料等，其重現(xiàn)性精度達(dá)萬分之一度。

2、具備物相分析（定性、定量、物相晶粒度測定；點(diǎn)陣參數(shù)測定），殘余應(yīng)力及織構(gòu)的測定；薄膜物相鑒定、薄膜厚度、粗糙度測定；非平整樣品物相分析、小角度散射分析等功能。

3、用于快速定性定量測定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等，精確度為0.1%。

4、同時可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

5、可測尺寸由φ 10 × 10mm至φ280×120mm；最大探測深度：10μm

? XRD-Bruker—X射線衍射儀

主要特點(diǎn) ：

1、有二維探測系統(tǒng)，用于快速測定金屬及粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方、體心立方、面心立方等）、晶型、點(diǎn)陣類型、晶面指數(shù)、衍射角、布拉格位移矢量。

2、用于表面的殘余應(yīng)力測定、相變分析、晶體織構(gòu)及各組成相的含量及類型的測定。

3、測試樣品的最大尺寸為100×100×10(mm)。

? 能量散射X-射線熒光光譜儀(EDXRF)主要特點(diǎn)：

1、用于快速定性定量測定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等。

2、同時可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

3、最大可測尺寸為：φ280×120mm

四、光子/激光光譜實(shí)驗(yàn)室

? 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(Perkin Elmer 1600)主要特點(diǎn)：

1、通過不同的紅外光譜來區(qū)分不同塑膠等聚合物材料的種類。

2、用于古董的鑒別，譬如：可以分辨翡翠等玉器的真?zhèn)巍?/p>

3、樣品的尺寸范圍：φ25mm – φ0.1mm

? 紫外可見光譜儀(UV-VIS)主要特性：

1、測試物質(zhì)對光線的敏感性。譬如：薄膜、電子晶片、透明塑料、化工涂料的透光性或吸光性。

2、測試液體的濃度。波長范圍：190nm—1100nm ? 拉曼光譜儀(Spex Rama Log 1403)

? 拉曼顯微鏡光譜儀(T64000)

? 布里淵光譜儀(Sanderock 前后干涉計)

五、表面科學(xué)實(shí)驗(yàn)室

? 原子發(fā)射光譜儀, 俄歇能譜儀(PHI Model 5802)? 原子力顯微鏡，掃描隧道顯微鏡(Park 科技)? 高分辨率電子能量損耗能譜儀(LK技術(shù))

? 低能量電子衍射, 原子發(fā)射光譜&紫外電子能譜儀(Micron)? 熒光光譜儀

? XPS+AES 電子表面能譜儀

主要特點(diǎn)：

用于表面科學(xué)10-12材料跡量，樣品表面層的化學(xué)成分分析（1μm）以內(nèi)，超輕元素分析，所測成分是原子數(shù)的百分比（He及H除外）；并可分析晶界富集有害雜質(zhì)原子引起的脆斷。

六、熱學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室

? 示差掃描熱量計（DSC）（Perkin Elmer DSC7,TA MDSC2910）

主要特點(diǎn)：

1、將樣品及標(biāo)樣升高相同的溫度，通過測試熱量（吸熱及放熱）的變化，來尋找樣品相變開始及結(jié)束的溫度。

2、用于形狀記憶合金及多組分材料Tg的測量。

? 差熱分析儀DTA/DSC（Setaram Setsys DSC16/ DTA18）

主要特性：

用于熱重量分析，利用熱效應(yīng)分析材料及合金的組織、狀態(tài)轉(zhuǎn)變；可用于研究合金及聚合物的熔化及凝固溫度、多型性轉(zhuǎn)變、固溶體分解、晶態(tài)與非晶態(tài)轉(zhuǎn)變、聚合物的各組份含量分析。

? 動態(tài)機(jī)械分析儀（DMA）/熱機(jī)械分析儀（TMA）

主要特點(diǎn)：

1、用于低溫合金和低熔點(diǎn)合金材料的熱力學(xué)及熱機(jī)械性能分析。

2、用于測定材料的熱膨脹系數(shù)（包括體膨脹系數(shù)和線膨脹系數(shù)）、內(nèi)耗、彈性模量。材料的熱膨脹系數(shù)受到材料的化學(xué)成分，冷加工變形量，熱處理工藝等因素的影響。

七、薄膜加工實(shí)驗(yàn)室

（一）物理氣相沉積(PVD)設(shè)備 ? 射頻和直流源磁控濺射系統(tǒng)。? 離子束沉積系統(tǒng)

? 電子槍沉積系統(tǒng) ? 熱蒸發(fā)沉積系統(tǒng) ? 脈沖激光沉積系統(tǒng)

? 閉合磁場非平衡磁控濺射離子鍍

主要特性：

制備高品質(zhì)的表面涂層，賦予產(chǎn)品新的性能(譬如：提高表面硬度，抗磨損性及抗刮擦質(zhì)量，減低摩擦系數(shù)等)。在苛刻的工作環(huán)境中提高產(chǎn)品的使用壽命，并且改善產(chǎn)品的外觀。例如在工業(yè)生產(chǎn)涂層的種類：

1、氮化鈦膜(TiN)：常用于大多數(shù)工具的涂層，包括模具、鉆頭、沖頭、切割刀片等。

2、類金剛石涂層(DLC)---Ti+DLC涂層具有良好硬度及低摩擦系數(shù)，適用于耐磨性表面、鑄模、沖模、沖頭及電機(jī)原件；Cr+DLC涂層為不含氫的固體潤滑濺射涂層，適用于汽車部件、紡織工業(yè)、訊息儲存及潮濕環(huán)境。

３、含MoS2的金屬復(fù)合固體潤滑涂層—適用于銑刀、鉆頭、軸承、及極低磨擦需求的環(huán)境、如航空及航天科技的應(yīng)用

（二）化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備 ? 熱絲化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

? 射頻和直流源化學(xué)氣相沉積系統(tǒng) ? 金屬有機(jī)分解及熔解凝固沉積系統(tǒng)

? 電子回旋共振-微波等離子化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

1、等離子體化學(xué)氣相沉積是一種新型的等離子體輔助沉積技術(shù)。在一定壓力、溫度（大于500℃）及脈沖電壓作用下，在產(chǎn)品表面形成各種硬質(zhì)膜如TiN,TiC,TiCN,(Ti、Si)CN及多層復(fù)合膜，顯微硬度高達(dá)HV2000-2500。

2、PCVD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)離子滲氮、滲碳和鍍膜依次滲透復(fù)合，可提高產(chǎn)品表面的耐磨損、耐腐蝕及抗熱疲勞等性能。適用于鈦合金，硬質(zhì)合金，不銹鋼，高速鋼及一些模具材料的表面涂層處理。

（三）PIII等離子實(shí)驗(yàn)室

1、PIII等離子實(shí)驗(yàn)室由一個半導(dǎo)體等離子注入裝置和一個多源球形等離子浸沒離子注入裝置組成，通過將高速等離子體注入工件表面，改變表面層的結(jié)構(gòu)及性能，提高產(chǎn)品的硬度，耐蝕性，減少磨擦力以達(dá)到表面強(qiáng)化，延長產(chǎn)品的使用壽命及靈敏度的目的。

2、PIII球形等離子注入技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、生物、材料、航空航天關(guān)鍵組件等各個領(lǐng)域，是一種綜合技術(shù)，用于合成薄膜及修正強(qiáng)化材料的表面性能。與傳統(tǒng)的平面線性等離子注入技術(shù)相比，PIII技術(shù)可從內(nèi)壁注入作表面強(qiáng)化處理，極適用于體積龐大而形狀不規(guī)則的工業(yè)產(chǎn)品。

八、材料加工實(shí)驗(yàn)室

（一）金屬及合金加工實(shí)驗(yàn)室 ? 行星球磨機(jī)

? 激光粒度分析儀(Coulter LS100)

? 比表面積分析儀(NOVA1000)? 滾動磨床 ? 水銀孔隙率計 ? 交流磁化率計 ? 振動磁力計

（二）聚合物加工實(shí)驗(yàn)室

? 加工成型設(shè)備（注塑模、比利時塑料擠出機(jī)、壓塑模、擠壓機(jī)）

? 性能測試設(shè)備(霍普金森壓力系統(tǒng)、FTIR、掃描電鏡、透射電鏡、光學(xué)顯微鏡及所有來自熱學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器)

（三）高級陶瓷實(shí)驗(yàn)室 ? 陶瓷加工成形設(shè)備

? 微平衡系統(tǒng)、球磨機(jī)與等靜壓系統(tǒng)(ABB QIH-3)? 電子陶瓷性能測試儀器

標(biāo)準(zhǔn)精度鐵電測試系統(tǒng)(鐳射技術(shù))，MTI2000 鍵盤薄膜傳感器，壓電尺，精密電阻分析儀(HP4294A)，Pico-Amp Meter，直流電壓環(huán)境。

? 超聲波測試系統(tǒng)

先進(jìn)電子陶瓷--標(biāo)準(zhǔn)化電性能測試系統(tǒng)Signatone Model S106R 用于測試先進(jìn)電子陶瓷材料（包括片狀樣品和薄膜樣品）的鐵電和壓電及熱釋電性能。測試不同溫度下電容、電阻的變化曲線及頻譜曲線。

九、機(jī)械性能測試實(shí)驗(yàn)室

? 單一拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)（型號為Instron 4206和5567）

主要特性：

1、拉伸試驗(yàn)是最常規(guī)的塑性材料準(zhǔn)靜載試驗(yàn)。

2、用于測量各類材料（包括Cu,Al,鋼鐵，聚合物等）的屈服強(qiáng)度，抗拉（壓）強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度，斷面收縮率，屈服點(diǎn)及制定應(yīng)力—應(yīng)變曲線。

3負(fù)荷由30KN—1KN。

? 金屬疲勞強(qiáng)度測試儀（型號為Instron 8801）? 沖擊性能測試機(jī)：

（懸臂梁式?jīng)_擊測試儀（Ceast），落錘式重力沖擊測試儀（Ceast））

主要特性：

1、用于測定塑膠及電子材料的沖擊韌性σk、應(yīng)力應(yīng)變曲線，對材料品質(zhì)、宏觀缺陷、顯微組織十分敏感，故常成為材質(zhì)優(yōu)劣的度量。

2、最大負(fù)荷為19KN，溫度變化范圍為-50℃—150 ℃，能測出百萬分之一秒內(nèi)時間與力的變化。

? 蠕變測試儀（Creep Testers ESH）

主要特性：

1、用于測定高溫和持續(xù)載荷作用下金屬產(chǎn)生隨時間發(fā)展的塑性變形量及金屬材料在高溫下發(fā)生蠕變的強(qiáng)度極限。

2、試驗(yàn)使用溫度與合金熔點(diǎn)的比值大于0.5，能精確測定微小變形量，試驗(yàn)時間在幾萬小時以內(nèi)。

? 維氏顯微硬度測試儀Vickers FV-700 主要特性：

1、用于測量顯微組織硬度，不同相的硬度，滲層（如氮化層，滲碳層，脫碳層等）及鍍層的硬度分布和厚度。

2、硬度—材料對外部物體給予的變形所表現(xiàn)出的抵抗能力的度量，與強(qiáng)度成正比。

第五篇：半導(dǎo)體制造技術(shù)總結(jié)

第一章

2、列出20世紀(jì)上半葉對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)的4種不同產(chǎn)業(yè)。P2 答：真空管電子學(xué)、無線電通信、機(jī)械制表機(jī)及固體物理。答：高速、耐久性、功率控制能力。缺陷：功耗高。19.場效應(yīng)晶體管（FET）有什么優(yōu)點(diǎn)？P49 答：利于提高集成度和節(jié)省電能。22.FET的最大優(yōu)勢是什么？P49

3、什么時間、什么地點(diǎn)、由誰發(fā)明了固體晶體管？P3 答：1947年12月16日在貝爾電話實(shí)驗(yàn)室由威廉·肖克利、約翰·巴丁和沃爾特·布拉頓發(fā)明了固體晶體管。

5、列出5個集成時代，指出每個時代的時間段，并給出每個時代每個芯片上的元件數(shù)。P46、什么是硅片？什么是襯底？什么是芯片？

答：芯片也稱為管芯（單數(shù)和復(fù)數(shù)芯片或集成電路），硅圓片通常被稱為襯底

8、列出集成電路制造的5個重要步驟，簡要描述每個步驟。P410、列出提高微芯片制造技術(shù)相關(guān)的三個重要趨勢，簡要描述每個趨勢。P811、什么是芯片的關(guān)鍵尺寸？這種尺寸為何重要？P9

13、什么是摩爾定律？它預(yù)測了什么？這個定律正確嗎？P1014、自1947年以來靠什么因素使芯片價格降低？給出這種變化的兩個原因。

16、描述硅片技師和設(shè)備技師的職責(zé)。P16

第三章

11.解釋pn結(jié)反偏時發(fā)生的情況。P45

答：導(dǎo)致通過二極管的電流很小，甚至沒有電流。12.解釋pn結(jié)正偏時發(fā)生的情況。P45

答：將一正偏施加于pn結(jié)，電路中n區(qū)電子從偏壓電源負(fù)極被排斥。多余的電子從負(fù)極注入到充滿空穴的p區(qū)，使n區(qū)中留下電子的空穴。同時，p區(qū)的空穴從偏壓電源正極被排斥。由偏壓電源正極提供的空穴中和由偏壓電源負(fù)極提供的電子。空穴和電子在結(jié)區(qū)復(fù)合以及克服勢壘電壓大大的減小了阻止電流的行為。只要偏壓對二極管能維持一個固定的空穴和電子注入，電流就將持續(xù)的通過電路。

13.雙極晶體管有多少個電極、結(jié)和類型？電極的名稱分別是什么？類型名稱分別是什么？P46

答：有三電極和兩個pn結(jié)、兩種類型。電極名稱：發(fā)射極、基極、集電極。類型名稱：pnp、npn.16．BJT是什么類型的放大器器件？它是怎么根據(jù)能量要求影響它的應(yīng)用的？P47

答：驅(qū)動電流的電流放大器件。發(fā)射極和集電極都是n型的重?fù)诫s，比如砷或磷。基極是p型雜質(zhì)硼的輕摻雜。基極載流子減少，基極吸引的電流將明顯地比集電極吸引的電流小。這種差別說明了晶體管從輸入到輸出電流的增益。晶體管能線性地將小的輸入信號放大幾百倍來驅(qū)動輸出器件。

18.雙極技術(shù)有什么顯著特征？雙極技術(shù)的最大缺陷是什么？P48

答：低電壓和低功耗。

25.FET的兩種基本類型是什么？他們之間的主要區(qū)別是什么？P50

答：結(jié)型（JFET）和金屬-氧化物型（MOSFET）半導(dǎo)體。區(qū)別是：MOSFET作為場效應(yīng)晶體管輸入端的柵極由一層薄介質(zhì)與晶體管的其他兩極絕緣。JFET的柵極實(shí)際上同晶體管其他電極形成物理的pn結(jié)。

26.MOSFET有哪兩種類型？它們怎么區(qū)分？P50 答：nMOS(n溝道)和pMOS（p溝道）。每種類型可由各自器件的多數(shù)載流子來區(qū)分。

第四章

1.列舉得到半導(dǎo)體級硅的三個步驟。半導(dǎo)體級硅有多純？P64

4.描述非晶材料。為什么這種硅不能用于硅片？P65 9.為什么要用單晶進(jìn)行硅片制造？P67 14.什么是CZ單晶生長法？P68

22.為什么要用區(qū)熔法生長硅晶體？P71 23.描述區(qū)熔法。P71

25.給出更大直徑硅片的三大好處。P72 26.什么是晶體缺陷？P73

37.在直徑為200mm及以上硅片中切片是怎么進(jìn)行的？P77

41.為什么要對硅片表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械平坦化？P78 43.列舉硅片的7種質(zhì)量要求。P79

第五章

1.什么是物質(zhì)的四種形態(tài)？試分別描述之。P87

6.描述三種溫標(biāo)，哪一種是科學(xué)工作中最常用的溫標(biāo)？P89

8.給出真空的定義。什么是最常用的真空單位，它是怎么定義的？P91

9.給出冷凝和蒸發(fā)的定義。吸收和吸附之間有什么不同？P91-92

11.給出升華和凝華的定義。P92 13.什么是表面張力？P93

14.給出材料的熱膨脹系數(shù)P94。

20.什么是酸？列出在硅片廠中常用的三種酸。P95 21.什么是堿？列出在硅片廠中常用的三種堿。P96 23.什么是溶劑？列出在硅片廠中常用的三種溶劑。P97 24.描述在硅片廠中使用的去離子水的概念。P97 31.什么是處理特殊氣體所面臨的最大挑戰(zhàn)？P99 38.描述三種特殊氣體并分別舉例。P101

第六章

4.說明五類凈化間沾污。P107

6.解釋半導(dǎo)體制造中可以接受的顆粒尺寸的粗略規(guī)則。P108

9.什么是MIC?P109

13.解釋自然氧化層。識別由自然氧化層引起的三種問題。27．為什么潮濕是工藝腔的一大問題.P183

28．列出減少設(shè)備維修中的沾污的必要步驟。P184

第九章

1．列出芯片廠中6個不同的生產(chǎn)區(qū)域并對每一個區(qū)域做P110

15.給出在硅片制造中由ESD引起的三種問題。P111 16.列舉硅片制造廠房中7種沾污源。P112 30.列舉并解釋ESD的三種控制方法。P117 34.描述反滲透(RO)過濾。什么是超過濾？P119 39.列舉并討論四類過濾器。P121 42.描述工藝氣體的過濾。P121

49.描述微環(huán)境，解釋為何這種環(huán)境在凈化間內(nèi)改善了沾污控制。P125

53.描述RCA清洗工藝。P126

61.列出典型的硅片濕法清洗順序。什么是清洗槽？P127

第七章

1.什么是測量學(xué)？集成電路制造中測量學(xué)的目的是什么？P140

2.缺陷的定義。硅片缺陷密度是怎樣定義的？P140

6.半導(dǎo)體質(zhì)量測量的定義。列出在集成電路制造中12種不同的質(zhì)量測量。陳述使用不同質(zhì)量測量的工藝。P142 10.解釋四探針法，并給出測方塊電阻四探針法的優(yōu)點(diǎn)。P144-145

12.解釋等值線圖。P145

13.解釋橢偏儀的基本原理。用橢偏儀測薄膜厚度有哪些優(yōu)點(diǎn)？P145-146

17.用X射線怎樣測薄膜厚度？XRF是什么的縮寫。什么是全反射XRF?P147

24.什么是亮場探測？什么是暗場探測？P151 28.解釋什么是每步每片上的顆粒數(shù)（PWP）。P153 29.哪些是硅片關(guān)鍵尺寸的主要測量工具。P154 30.解釋SEM的主要操作。P154

33.什么是套準(zhǔn)精度？陳述并解釋測量套準(zhǔn)精度的主要技術(shù)。P156

36.描述二次離子質(zhì)譜儀（SMIS）。P160 38.解釋什么是原子加力顯微鏡。P162 41.解釋透射電子能顯微鏡。P163

43.描述聚焦離子束加工并解釋它的好處。P165

第八章

1．什么是工藝腔？它的五項(xiàng)功能是什么？P171 4．半導(dǎo)體制造業(yè)中的真空由有什么優(yōu)點(diǎn)？P173 7．什么是平均自由程？為什么它很重要？P173 12．描述冷凝泵的原理，并解釋其過程。P176

16．列出氣流控制中4個基本的對工藝腔的要求。P178 19．質(zhì)量流量計的原理是什么？P178

23．什么是等離子體？它對工藝腔有什么益處？P181

簡單的描述。P188-189

3．舉出在高溫設(shè)備中進(jìn)行的5步工藝。P189 4．光刻的目的是什么？P189

11．舉出薄膜區(qū)用到的4種不同的設(shè)備和工藝。P191 13．列出典型的CMOS工藝的14個主要生產(chǎn)步驟。P192 17．離子注入后進(jìn)行退火工藝的原因是什么？P194 19．什么是淺槽隔離？它取代了什么工藝？P194 25．輕摻雜漏（LDD）注入是如何減少溝道漏電流效應(yīng)的？P197

26．解釋側(cè)墻的目的。P198 29．什么是局部互連？P200

31．什么是通孔？什么是鎢塞？P201

第十章

1．生長氧化層與淀積氧化層間的區(qū)別是什么？P210 3．熱預(yù)算的定義，解釋為什么其不受歡迎。P211

11．列出熱氧化物在硅片制造的6種用途，并給出各種用途的目的。不懂這題。

14．如果熱生長氧化層厚度為2000A，那么硅消耗多少？0

17．舉出氧化工藝中摻氯的兩個優(yōu)點(diǎn)。P217 24．解釋晶體晶向?qū)ρ趸锷L的影響。P218

27．LOCOS是什么，熱氧化中如何使用？鳥嘴效應(yīng)是什么，為什么它不受歡迎？P220 28．解釋淺槽隔離（STI）。P220 32．什么是熱壁爐？P222

33．列出臥式爐和立式爐的五個性能因素，判斷哪種爐體是最適合的。P223

47．什么是快速熱處理（RTP）？相比于傳統(tǒng)爐其6大優(yōu)點(diǎn)是什么？P228

第十一章

1． 什么是多層金屬化？它對芯片加工來說為什么是必

需的？P240

3． 解釋ILD層的作用。在芯片中，ILD-1層所在的位置

是哪里？P241

4． 什么是薄膜？列舉并描述可接受的薄膜的8個特征。

P242

5． 什么是深度比？為什么高深度比對ULSI器件很重

要？P243

6． 列舉并描述薄膜生長的三個階段。P244 7． 列舉淀積的5種主要技術(shù)。P245 8． 什么是CVD?P246

11．識別并描述CVD反應(yīng)中的8個步驟。P247

20．為什么LPCVD較APCVD更普遍？描述LPCVD的工藝過程。P253

27．什么是PECVD?PECVD和LPCVD的主要差別是什么？P257

40．什么是外延？解釋自摻雜和外擴(kuò)散。P267 41．列舉并討論外延的三種方法。P268

第十二章

9． 列出并討論引入銅金屬化的5大優(yōu)點(diǎn)。P283

17．描述鎢塞填充，并討論它是怎樣被用于多層金屬化的？P289

18．為什么蒸發(fā)作為金屬淀積系統(tǒng)被取代？P290 30．在高級IC中，什么是產(chǎn)生鎢填充的典型方法？ 32．解釋銅電鍍的基本過程。P299

35．列出雙大馬士革金屬化過程的10個步驟。P302

第十三章

1． 什么是光刻？P310

2． 描述投影掩膜版和掩膜版的區(qū)別。P311 4，定義分辨率。P312

5．什么是套準(zhǔn)精度？它對掩膜版的套準(zhǔn)容差有什么作用？P313

6．討論工藝寬容度。P314

7．解釋負(fù)性和正性光刻的區(qū)別。P314 8．描述亮場掩膜版。P315 10．列出光刻的8個步驟，并對每一步做出簡要解釋。P316 14．HMDS是什么？起到什么作用？P317 17．給出硅片制造中光刻膠的兩種目的。P322 28．列出并描述I線光刻膠的4種成分。P325 29．負(fù)膠的兩大缺點(diǎn)是什么？P326

34．給出I線正膠具有良好分辨率的原因。P327 35．為什么I線光刻膠不能用在深紫外波長？P328 42．列出并描述旋轉(zhuǎn)涂膠的4個基本步驟。P330 45．描述邊圈去除。P333

46．陳述軟烘的4個原因。P333

第十四章

3． 步進(jìn)光刻機(jī)的三個基本目標(biāo)是什么？P342 7．列出并解釋兩種形式的光波干涉。什么是濾波器？P344 8．什么是電磁波譜，什么是UV范圍？P345

9．列出并描述光刻中使用的兩種UV曝光光源。P346 13．哪種激光器用做248nm的光源？193nm的光源是什么？P348

14．什么是空間想干？為什么在光刻中控制它？P348 24．什么是數(shù)值孔徑？陳述它的公式，包括近似公式。P353 26．列出并解釋硅片表面光反射引起的最主要的兩個問題。P354

27．什么是抗反射涂層，它是怎樣減小駐波的？P354 28．陳述分辨率公式。影響光刻分辨率的三個參數(shù)是什么？P358

30．計算掃描光刻機(jī)的分辨率，假設(shè)波長是248nm，NA是0.65，k是0.6。P358

31．給出焦深和焦面的定義。寫出計算焦深的公式。P359 35．解釋接觸光刻機(jī)。它使用掩膜還是投影掩膜？P360 36．解釋接近光刻機(jī)是怎樣工作的。它要解決什么問題？P361

37．解釋掃描投影光刻機(jī)是怎樣工作的。掃描投影光刻機(jī)努力解決什么問題？P361

38．解釋分步重復(fù)光刻機(jī)的基本功能。P363

39．光刻中采用步進(jìn)掃描技術(shù)獲得了什么好處？P364

第十五章

1． 解釋光刻膠顯影，其目的是什么？P387第一段第一句 2． 為什么要對化學(xué)放大深紫外光刻膠進(jìn)行后烘？簡述

去保護(hù)作用。P385

3． 為什么溫度均勻性對后烘很重要？P385

.5。簡述負(fù)膠顯影。負(fù)膠用于亞微米圖形的主要問題是什么？P386

6．為什么正膠是普遍使用的光刻膠？P88 9．最常用的正膠是指哪些光刻膠？P388 12．對化學(xué)放大深紫外光刻膠而言，PHS與顯影液之間是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？P389

13．列舉兩種光刻膠顯影方法。P389 14．解釋連續(xù)噴霧顯影。P389 15．描述旋覆浸沒顯影。P390

17．解釋為什么要進(jìn)行堅膜。P391 19．為什么要進(jìn)行顯影后檢查？P392

21．列舉出下一代光刻技術(shù)中4種正在研究的光刻技術(shù)。P393

第十六章

1． 定義刻蝕，刻蝕的目的是什么？P404

2． 刻蝕工藝有哪兩種類型？簡要描述各類刻蝕工藝。

P405

3． 列出按資料分類的三種主要干法蝕刻。P405 4． 解釋有圖形和無圖形刻蝕的區(qū)別。P405 5． 列舉9個重要的刻蝕參數(shù)。P406

7．解釋負(fù)載效應(yīng)以及它與刻蝕速率的關(guān)系。P406 10．什么是方向性？為什么在刻蝕中需要方向性？P407？（這個沒找到確切的答案）

12．定義選擇比。干法刻蝕有高的或低的選擇比？高選擇比意味著什么？描述并解釋選擇比公式。P409 13．什么是刻蝕均勻性？獲得均勻性刻蝕的難點(diǎn)是什么？解釋ARDE并討論它與刻蝕均勻性的關(guān)系。ARDE的另一個名字是什么？P409~410

14．討論刻蝕殘留物，他們?yōu)槭裁串a(chǎn)生以及要怎樣去除？P410

16．什么刻蝕中的等離子體誘導(dǎo)損傷，以及這些損傷帶來

什么問題?P411 18．干法刻蝕的目的是什么？列舉干法刻蝕同濕法刻蝕相比具有的優(yōu)點(diǎn)。干法刻蝕的不足之處是什么？P411

19．列舉在干法刻蝕中發(fā)生刻蝕反應(yīng)的三種方法。P412 20．解釋發(fā)生刻蝕反應(yīng)的化學(xué)機(jī)理和物理機(jī)理。P412 25．描述圓桶式等離子體刻蝕機(jī)。P414 26．描述平板反應(yīng)器。P415

29．解釋離子束銑。他是用什么材料？P417 33．描述電子回旋共振。P419 37．什么是終點(diǎn)檢測？為什么在干法刻蝕中它是必需的？最常用的終點(diǎn)檢測類型是什么？P422

十七章

1、什么是摻雜？ P442

3、簡要描述熱擴(kuò)散。P4434、簡要描述離子注入。P4435、請列舉用于硅片制造的5種常用雜質(zhì)。

8、什么是結(jié)深？P44410、列舉并解釋擴(kuò)散的三個步驟。P445

14、為什么雜質(zhì)需要激活？P446

15、什么是雜質(zhì)的固溶極限？P44616、解釋橫向擴(kuò)散以及不希望有橫自擴(kuò)散的原因。P447

21、給出離子注入機(jī)的概況、P44822、說明亞0.25微米工藝中摻雜的兩個主要目標(biāo)。P448

23、列舉離子注入優(yōu)于擴(kuò)散的7點(diǎn)。P44924、離子注入的主要缺點(diǎn)是什么？如何克服？P450

27、什么是射程？解釋能量與射程之間的關(guān)系。P450

28、如果電荷數(shù)為1的正離子在電勢差200keV的電場中運(yùn)動，它的能量是多少？P45029、列舉離子注入機(jī)的4種類型，并簡要描述。P451

32、描述注入過程中的兩種主要能量損失機(jī)制。P451

34、列舉離子注入設(shè)備的5個主要子系統(tǒng)。P45335、離子源的目的是什么？最常用的離子源材料是什么？0N P45339、質(zhì)量分析器磁鐵的作用是什么？描述質(zhì)量分析器的功能。P45540、加速管是怎樣增加粒子束能量的？P456

45、解釋離子束擴(kuò)散和空間電荷中和。P458

46、形成中性離子束陷阱的原因是什么？P458

47、列舉并簡要解釋4種掃描系統(tǒng)。P45950、討論硅片充電、二次電子噴淋和等離子電子噴淋。P46053、退火的目是什么？高溫爐退火和RTA哪一個更優(yōu)越？P46355、描述溝道效應(yīng)。列舉并簡要解釋控制溝道效應(yīng)的三種機(jī)制P464。

十八章

41、描述表面形貌，較高的芯片封裝密度會引起表面形貌的何種變化？ 4783、列舉和論述三種傳統(tǒng)的平坦化方法。4805、描述化學(xué)機(jī)械平坦化，CMP是在恩怨實(shí)現(xiàn)的平坦化的？4824、什么是平坦度？如果SHpre?10um,SHpost?1um，那么DP是多少？4835、解釋W(xué)IWNU和WTWNU之間的差別。484

6、列舉并解釋CMP的9個優(yōu)點(diǎn)。484

7、列舉并解釋CMP的4個缺點(diǎn)。4848、敘述用于解釋CMP平坦化表面方式的兩種機(jī)理484

2、解釋金屬拋光的原理。48536、定義磨料。為什么磨料對CMP很重要？487

22、描述拋光墊。48823、解釋表面平滑。修正的目的是什么？488~~489

54、CMP中為什么需要終點(diǎn)檢測？49111、列舉并描述在CMP中用的兩種終點(diǎn)檢測類型。電機(jī)電流終點(diǎn)檢測，光學(xué)終點(diǎn)監(jiān)測

36、CMP清洗的終點(diǎn)是什么？49340、列舉并簡單描述硅片制造中用到CMP的6個例子。495

十九章

1、定義硅片測試。硅片測試的目的是什么？ 506

2、列舉并描述IC生產(chǎn)過程中的5種不同電學(xué)測試。507

3、列出硅片制造過程中完成的兩種硅片級測試。507

6、在線參數(shù)測試的另一個名稱是什么？在線參數(shù)測試是直流測試還是交流測試？ 5097、列舉并解釋5個進(jìn)行在線參數(shù)測試的理由。509

48、什么是劃片道監(jiān)控？50949、列舉并解釋在線參數(shù)測試中要做的5種不同測試。51030、解釋硅片級可靠性。給出一個硅片級可靠性測試的例子。51216、列舉在線參數(shù)測試的4個主要子系統(tǒng)。512

31、列舉并解釋硅片挑選測試的目標(biāo)。51517、列舉并描述硅片挑選測試中的三種典型電學(xué)測試。51651、列出影響硅片挑選測試的4個要素。519

41、列舉并描述三種成品率模型。523

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