МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Мати – Российский государственный технологический университет

имени К.Э. Циолковского»

Кафедра «Управление инновациями»

СБОРНИК ВОПРОСОВ

ПО КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

Методические указания к самостоятельной работе студентов по курсу

«Основы микроэлектроники»

Часть 1

«Конструирование и расчет элементов

интегральных схем»

Епанешникова И.К.

Москва

АННОТАЦИЯ

В работе изложены методические указания по проведению контрольных опросов студентов по разделу курса «Основы микроэлектроники» - Конструирование и расчет ИС. Приведен перечень контрольных вопросов по темам курса для самостоятельной проверки знаний студентами и набор контрольных карточек позволяющих преподавателю проконтролировать знания студентов с помощью проведения контрольных работ.

Данная методическая разработка предназначена для преподавателей ведущих занятия по конструированию и расчету гибридных и полупроводниковых ИС, а также для студентов соответствующих специальностей.

1. Контрольные вопросы по теме: пассивные элементы гибридных интегральных схем

1.Необходимо изготовить резистор номиналом 1 кОм

Какой материал вы выберете и почему?

Материал»А» ρ_s = 200 Ом/квадр.

Материал»В» ρ_s = 10000 Ом/квадр.,

Материал»С» ρ_s = 20 Ом/квадрат.

2.Плёночный резистор квадратной формы имеет номинал 500 Ом. Определить удельное поверхностное сопротивление плёнки.

3.Чему равно сопротивление плёночного резистора квадратной формы, если он выполнен из материала с удельным поверхностным сопротивлением 1 кОм/квадрат?

4.Необходимо создавать плёночный прямоугольный резистор 2кОм+10% .

Из какого материала его лучше выполнить?

Материал»А» ρ_s =500 Ом/квадрат, 6 =10%,

или

Материал»В» ρ_s =100 Ом/квадрат, 6 =5% .

5.Плёночный резистор R =1 кОм, Р =20 мВт изготовлен из материала «А» ρ_s =500 Ом/квадрат и Р =1 Вт/см^2.

^.. Может такой плёночный прямоугольный резистор быть выполнен шириной 100 мкм?

6.Определить номинал резистора «Г»-образной формы, выполненного из материала «А», ρ_s =100Ом/квадрат.

7.В техническом задании плёночный резистор прямоугольной формы должен иметь допуск R =1кОм+10%. Измерения изготовленного резистора дали величину 1200 Ом.

Может такой резистор быть принят заказчиком? Ответ обоснуйте.

8.Какую форму предпочтительнее придать плёночному резистору номиналом 5 кОм, изготовленному из:

материала «А» : ρ_s =100 Ом/квадрат.

материала «Б» : ρ_s =10000 Ом/квадрат.

Какие возможны варианты, какие нет. Ответ обоснуйте.

9.Из каких соображений выбираются размеры контактных областей контактная площадка-резистор? С этой точки зрения можно ли изготовить тонкоплёночный резистор:

а) длиной 8 мм, шириной 0.5 мм?

б) шириной 8 мм, длиной 0.5 мм?

Какой вариант предпочтительнее?

10.Плёночный прямоугольный резистор номиналом 10 кОм+15%.

Из какого материала его лучше выполнить:

материал»А» : ρ_s = 1 кОм/квадрат, 6_R =15%

материал»В»: ρ_s=500 ρ_s Ом/квадрат, 6_R =10%.

1.Плёночный конденсатор с рабочим напряжением 10В изготовлен с диэлектриком из моноокиси алюминия с электрической прочностью 2*10⁶ В/см удельной ёмкости 5000пФ/см².

Какова должна быть минимальная толщина диэлектрика в данном случае?

12.Необходимо спроектировать плёночный конденсатор С =15000 пФ (U =10В,f =100кГц ). Какой материал эффективнее использовать:

а) на основе SiO ( ε =5),

б) на основе GeО ( ε =11 ),

Ответ аргументируйте цифрами.

13.Необходимо спроектировать плёночный конденсатор С=10000пФ

минимальной площади.

Какой материал предпочтительнее: а) моноокись кремния ( ε =11); б) моноокись германия ( ε =11)?

14.Плёночный конденсатор с удельной ёмкостью 10000пФ/см² выполнен из боросиликатного стекла ( ε =4; электрическая прочность Е=4*10⁶ В/см. На какое рабочее сопротивление он рассчитан?

15. Добротность какого конденсатора больше?

С1: Плёночный конденсатор выполнен на основе моноокиси кремния с алюминиевыми обкладками (ρ_s = 0.05Ом/квадрат) с двусторонним расположением выводов.

С2: Плёночный конденсатор выполнен на основе моноокиси германия с алюминиевыми обкладками(ρ_s = 0.2Ом/квадрат) с односторонним расположением выводов

От каких факторов зависит добротность?

16. В каком случае резисторы в ГИС выполняют как навесные компоненты?

17. От каких факторов зависит точность тонкопленочного конденсатора?

18. На какие электрофизические параметры влияет сопротивление обкладок конденсатора? Какие требования предъявляются к материалу подложек?

19. Что такое подгонка резисторов? В каком диапазоне номиналов она применима и как осуществляется? В какую сторону возможно изменение материала?

20. Какие функции выполняет подложка ГИС?

21. Почему рекомендуется для всех номиналов резисторов, располагаемых на подложке, применять пленки с одинаковым удельным поверхностным сопротивлением ?

22. От чего зависит площадь, занимаемая пленочным конденсатором?

23. Что собой представляет топологический чертеж микросхемы ?

24. Назовите основные этапы разработки топологии ГИС.