IC半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(三)

雜質(zhì)半導(dǎo)體    在本征半導(dǎo)體中，如果摻入微量的雜質(zhì)(某些特殊元素)，將使摻雜后的半導(dǎo)體(雜質(zhì)半導(dǎo)體)的導(dǎo)電能力顯著改變。根據(jù)摻入雜質(zhì)性質(zhì)的不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體分為電子型半導(dǎo)體(N型)和空穴型半導(dǎo)體(P型)兩大類。

1.N型半導(dǎo)體

若在純凈的硅晶體中摻入微量的五價(jià)元素(如磷)，這樣，硅原子占有的某些位置會(huì)被摻入的微量元素(如磷)原子所取代。而整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)基本不變。磷原子與硅原子組成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)只需四個(gè)價(jià)電子，而磷原子的外層有五個(gè)價(jià)電子，多余的那個(gè)價(jià)電子不受共價(jià)鍵束縛，只需獲得很少的能量就能成為自由電子。SM1對稱密碼算法：一種分組密碼算法，分組長度為128位，密鑰長度為128比特。由此可見，摻入一個(gè)五價(jià)元素的原子，就能提供一個(gè)自由電子。必須注意的是，產(chǎn)生自由電子的同時(shí)并沒有產(chǎn)生空穴，但由于熱運(yùn)動(dòng)原有的晶體仍會(huì)產(chǎn)生少量的電子空穴對。所以，只要在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價(jià)元素，就可以得到大量的自由電子，且自由電子數(shù)目遠(yuǎn)比摻雜前的電子空穴對數(shù)目要多得多。

這種以自由電子導(dǎo)電為主要導(dǎo)電方式的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為電子型半導(dǎo)體，簡稱N型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體中存在著大量的自由電子，這就提高了電子與空穴的復(fù)合機(jī)會(huì)，相同溫度下空穴的數(shù)目比摻雜前要少。LVS主要是將版圖和電路網(wǎng)表進(jìn)行比較，來保證流片出來的版圖電路和實(shí)際需要的電路一致。所以，在N型半導(dǎo)體中，電子是多數(shù)載流子(簡稱多子)，空穴是少數(shù)載流子(簡稱少子)。N型半導(dǎo)體主要靠自由電子導(dǎo)電，摻入的雜質(zhì)濃度越高，自由電子數(shù)目越大，導(dǎo)電能力也就越強(qiáng)。

在N型半導(dǎo)體中，一個(gè)雜質(zhì)原子提供一個(gè)自由電子，當(dāng)雜質(zhì)原子失去一個(gè)電子后，就變?yōu)楣潭ㄔ诰Ц裰胁荒芤苿?dòng)的正離子，但它不是載流子。因此，N型半導(dǎo)體就可用正離子和與之?dāng)?shù)量相等的自由電子去表示。

數(shù)字IC應(yīng)用驗(yàn)證方真技術(shù)研究

應(yīng)用驗(yàn)證是指導(dǎo)IC元器件在系統(tǒng)中的可靠應(yīng)用的關(guān)鍵,重點(diǎn)要關(guān)注應(yīng)用系統(tǒng)對器件接口信號的影響,因此無論是采用純軟件還是軟硬件協(xié)同的方式進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證都需要先完成應(yīng)用系統(tǒng)的PCB工作。本文提出的應(yīng)用驗(yàn)證技術(shù)方案以基IBIS模型在多個(gè)平臺進(jìn)行PCB SI(Signal Integrity)的方式提取出所需的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的模擬;在此基礎(chǔ)上通過軟件和軟硬件協(xié)同兩種方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)字IC器件的應(yīng)用驗(yàn)證。Filler指的是標(biāo)準(zhǔn)單元庫和I/OPad庫中定義的與邏輯無關(guān)的填充物，用來填充標(biāo)準(zhǔn)單元和標(biāo)準(zhǔn)單元之間，I/OPad和I/OPad之間的間隙，它主要是把擴(kuò)散層連接起來，滿足DRC規(guī)則和設(shè)計(jì)需要。為保證應(yīng)用驗(yàn)證的順利進(jìn)行,對方案中涉及到的IBIS建模、PCB SI和S參數(shù)的提取及等技術(shù)進(jìn)行了研究。

提出的應(yīng)用驗(yàn)證技術(shù)方案的指導(dǎo)下,以SRAM的應(yīng)用驗(yàn)證為例進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)探索。首先對IBIS模型建模技術(shù)進(jìn)行了深入研究,并完成了SRAM以及80C32等相關(guān)IC器件的IBIS模型建模工作;接著基于IBIS模型進(jìn)行PCB SI,模擬了SRAM的板級應(yīng)用環(huán)境并提取了應(yīng)用驗(yàn)證所需的數(shù)據(jù);后分別對適用于SRAM的軟件平臺和軟硬件協(xié)同平臺進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì),并完成了SRAM的應(yīng)用驗(yàn)證。這樣就可以知道各大廠所面臨到的困境，以及達(dá)成這個(gè)目標(biāo)究竟是多么艱巨。通過對SRAM的應(yīng)用驗(yàn)證,證明了本文所提出的應(yīng)用驗(yàn)證技術(shù)方案的可行性。

數(shù)字ic時(shí)鐘種類有哪些？

在開展數(shù)字ic電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中，無論是ASICFPGA，系統(tǒng)軟件數(shù)字時(shí)鐘的可信性，十分重要。設(shè)計(jì)方案欠佳的數(shù)字時(shí)鐘在限的溫度、工作電壓或生產(chǎn)制造加工工藝的誤差狀況下將造成 錯(cuò)誤的行為。一般來說，綜合完成后需要再次做驗(yàn)證（這個(gè)也稱為后）邏輯綜合工具：Synopsys的DesignCompiler，工具選擇上面的三種工具均可。而且一般和數(shù)字時(shí)鐘有關(guān)的難題，在調(diào)節(jié)全過程中，難度系數(shù)很大、精準(zhǔn)定位較難、開銷非常大。

數(shù)字ic時(shí)鐘種類

一般數(shù)字時(shí)鐘可分成以下四種種類：全局性數(shù)字時(shí)鐘、自動(dòng)門數(shù)字時(shí)鐘、多級別邏輯性數(shù)字時(shí)鐘和起伏式數(shù)字時(shí)鐘?？墒窃诰唧w工作上，一個(gè)設(shè)計(jì)方案里邊，通常全是多時(shí)鐘系統(tǒng)，即包含所述四種數(shù)字時(shí)鐘種類的隨意組成。