IC半导体的基础知识(二)

本征半导体 完全纯净的、具有完整晶体结构的半导体，称为本征半导体。

硅或锗是四价元素，其外层电子轨道上有四个价电子。在本征半导体的晶体结构中，相邻两个原子的价电子相互共有，即每个原子的四个价电子既受自身原子核的束缚，又为相邻的四个原子所共有；每两个相邻原子之间都共有一对价电子。现将目前较为流行的测试方法加以简单归类和阐述，力求达到抛砖引玉的作用。这种组合方式称为共价键结构，图5-1为单晶硅共价键结构的平面示意图。

在共价键结构中，每个原子的外层虽然具有八个电子而处于较为稳定的状态，但是共价键中的价电子并不像绝缘体中的电子被束缚得那样紧，在室温下，有数价电子由于热运动能获得足够的能量而脱离共价键束缚成为自由电子。

当一部分价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子后，共价键中就留下相应的空位，这个空位被称为空穴。原子因失去一个价电子而带正电，也可以说空穴带正电。在本征半导体中，电子与空穴总是成对出现的，它们被称为电子空穴对。

如果在本征半导体两端加上外电场，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子将产生定向移动，形成电子电流；一是由于空穴的存在，价电子将按一定的方向依次填补空穴，亦即空穴也会产生定向移动，形成空穴电流。所以说，半导体中同时存在着两种载流子(运载电荷的粒子为载流子)——电子和空穴，这是半导体导电的特殊性质，也是半导体与金属在导电机理上的本质区别。C设计，掌握硬件描述语言和数字电路设计基础知识固然是非常重要的，此外工具的使用也很重要。

数字IC产品性能评价

当今的信息社会是数字化的社会，是数字IC(微处理器、存储器、标准逻辑电路)广泛应用的社会。面对庞大的数字IC产品，如何客观的、定量的评价它的性能水平成了一项重要任务。如果你用的是PC Astro那你可用write_milkway,read_milkway传递数据。当前，对数字IC产品的评价多是依据单一指标，或是一些主观性评价，缺乏科学、系统、客观的综合评价，后得到的评价结论通用性差，不利于进行水平对比。

针对这种现状，研究了数字IC产品性能评价模型，并着重探讨了数字IC产品性能的指标体系的构建、评价模型方法分析与BP-PCA评价模型三个方面的内容。首先提出了数字IC产品性能评价指标体系应具有的功能、设计时的思想原则，并根据这些思想原则建立了初步的数字IC产品的指标体系；然后分析了传统单一的PCA模型评价时的不足，并提出了改进评价模型的两种思路。由于潮湿敏***元件使用的增加，诸如薄的密间距元件(fine-pitchdevice)和球栅阵列(BGA,ballgridarray)使得对这个失效机制的关注也增加了。

在对比这两种思路之后，创新性地提出了BP-PCA评价模型；后，深入研究了BP-PCA评价模型，并构建了一个综合的、系统的数字IC评价模型。通过该方法模型，能够模拟***评价的方式以对任何数字IC产品进行评价，是客观性和现实性的统一。gcf约束文件以及定义电源Pad的DEF（DesignExchangeFormat）文件。实证研究表明，应用BP-PCA建模方法建立的评价模型，不仅具有良好的评价效果、较好的通用、开放性与时新性等特点，而且可操作性很强。

4GHzCMOS全数字锁相环

随着深亚微米CMOS工艺的发展,工艺尺寸的缩小使模拟电路的设计变得更加复杂,尽可能采用数字电路代替模拟电路成为发展的趋势。罪魁祸首：SiOHSiOHMOSFET原理是一个门极(Gate)靠静电势控制底下的导电沟道深度，电势高形成深沟道电流就大，电势低沟道消失就不导电了。锁相环作为时钟产生电路是射频通信系统中的关键模块,其中全数字锁相环具有良好的集成性、可移植性和可编程性,以及能够实现较好的相位噪声指标等优势,得到了越来越广泛的研究和发展。本文着重于2.4GHz CMOS全数字锁相环的研究与设计,主要工作包括:

1)首先分析并推导了全数字锁相环的主要性能指标,接着分析了I型和II型全数字锁相环的原理和结构特点,并分析了环路参数对整个环路特性与稳定性的影响。

2)提出一种用于时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的互补比较器的结构,在传统比较器结构的基础上,叠加一个与之互补的比较器,能够消除输出波形的毛刺,降低输入失调电压,提高比较器的工作速度,进而改善比较器的精度。门电路是半定制数字集成电路的积木（StardardCell），所有的逻辑都将通过它们的实现。

3)提出一种可重构数字滤波器(Digital Loop Filter,DLF),将DLF的参数KP、KI做成芯片外的控制端口,通过片外手动调节来改变芯片内部的参数,可以改变全数字锁相环的带宽,开环和闭环响应,以及幅度响应等,终能够方便地在片外调节,使环路达到锁定状态。在通讯与信息技术中，当把范围局限到硅集成电路时，芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。

4)分析和设计了一款数控振荡器(Digitally Controlled Oscillator,DCO),采用CMOS交叉耦合LC振荡器,包括粗调、中调和精调三个电容阵列和ΔΣ调制器。在电流密度很高的导体上，电子的流动会产生不小的动量，这种动量作用在金属原子上时，就可能使一些金属原子脱离金属表面到处流窜，结果就会导致原本光滑的金属导线的表面变得凹凸不平，造成性的损害。其中,粗调单元采用MIM电容,中调和精调单元采用两对反向连接的PMOS对管构成MOS电容,本文DCO的增益为300kHz左右,使用ΔΣ调制器后,DCO的分辨率可以达到5kHz左右。

过程控制计算机软件包

发展强有力的程序测试系统,是提高程序可靠性的有效手段。但当前由于国内软件包的问世,在测试范围、测试要求和测试方法等方面,都提出了新的要求,原有的一般程序测试工具已不能***地、完整地完成测试任务。VCS已经将CoverMeter中所有的覆盖率测试功能集成，并提供VeraLite、CycleC等智能验证方法。因此,就提出了设计新的测试系统的要求。本文主要是根据软件包测试的新要求,提出了设计新的测试系统的一些准则。在此基础上,进一步阐明如何根据这些准则,来组成一个测试系统;并以实例来说明这种系统的使用对加速程序测试和提高其可靠性是有效的;同时,使用也很方便。

深圳瑞泰威科技有限公司是国内IC电子元器件的代理销售企业，***从事各类驱动IC、存储IC、传感器IC、触摸IC销售，品类齐全，具备上百个型号。与国内外的东芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶准等均稳定合作，保证产品的品质和稳定供货。它与VCS一样采用了革命性的模拟技术，即在同一个模拟器中把节拍式模拟技术与事件驱动的模拟技术结合起来。自公司成立以来，飞速发展，产品已涵盖了工控类IC、光通信类IC、无线通信IC、消费类IC等行业。