集成电路的优势范文

【关键词】标准CMOS；工艺；肖特基二极管；集成；设计；实现

随着射频无线通信事业的发展和移动通讯技术的进步，射频微波器件的性能与速度成为人们关注的重点，市场对其的需求也日益增多。目前，CMOS工艺是数字集成电路设计的主要工艺选择，对于模拟与射频集成电路来说，选择的途径有多种，例如Si双极工艺、GaAs工艺、CMOS工艺等，在设计中，性能、价格是主要的参考依据。除此以外，工艺的成熟度及集成度也是重要的考虑范畴。

1.概述

对于射频集成电路而言，产品的设计周期与上市时间的缩短都是依赖仿真精确预测电路性能的设计环境的功能。为了使设计环境体现出高效率，精确的器件模型与互联模型是必须要具备的，在设计工具中非常重要，对于射频与模拟技术，器件模型决定了仿真的精度。采用CMOS工艺，在射频集成电路上的应用时间还补偿，也使得在一些模型方面还不完善。对于射频CMOS集成电路而言，对其影响最大的是寄生参数，在低频环境下，由于对这些寄生参数的忽视，往往使电路的高频性能受到影响。肖特基二极管具有自身独特的优势，例如快速开关速度和低正向压降。由于这些优异的高频性能，他们有被广泛应用在开机检测离子和微波网络电路中。肖特基二极管通常制作的款式包括n型或p型半导体金属材料，如砷GaAs和SiC。正向偏置的肖特基二极管的性能是由多数载流子器件，少数载流子主要是确定这些p型或n型二极管的属性。为了改善高频性能和集成电路的电源电压减小到现代集成电路，集成的肖特基二极管是很重要的。但可以用于集成肖特基二极管的过程常常是没有现成的，不能和CMOS电路单片集成。以往根据其设计，在标准CMOS工艺基础上制造出肖特基二极管。在本文中，主要针对集成肖特基二极管的设计及实现进行描述，并且基于成本考虑，该标准CMOS工艺基础上肖特基二极管生产工艺不需要任何修改。所测量的结果也符合要求，在SPICE仿真模型中得到验证。

2.CMOS工艺技术

近几十年，因为CMOS技术的发展，也使得在制造射频集成电路时，采用CMOS技术得以实现。但是，因为CMOS制造工艺通常是以数字电路作为导向。面向数字电路设计的CMOS首先由芯片代工厂研发出来，注重功率耗散与时速。在数字CMOS工艺快速发展成熟以后，在其基础上，通过修改制程与添加掩膜层实现信号的混合及模拟射频CMOS工艺。传统CMOS工艺包含BJTs、MOSFETs以及各种电阻，如扩散电阻、多晶硅电阻及N阱电阻。但是，对于CMOS工艺而言，还应该涵盖各种高频无源器件，例如变容二极管、MIM电容、高Q值电杆及变压器等。同样，作为肖特基二极管来说，也是CMOS工艺技术的重要环节。例如，需要额外高能离子注入形成深注入N阱降低程度耦合与噪声系数。需要注意的是，尽管射频CMOS工艺是基于数字CMOS工艺而来，但其不仅仅是添加几层掩膜来实现高频无源器件，对于器件的性能而言，射频工艺与数字工艺的优化目标是不同的，在进行改进的时候，也有可能与传统的CMOS工艺发生冲突。

3.肖特基二极管的工作原理

之所以金属半导体能够形成对垒，主要原因是由于不同的功函数引起的。将金属的功函数定义为技术费米能级与真空能级间的能量差，表示一个起始能量与费米能级相等的电子由金属内部移向真空中所需要的最小能量。该能量需要克服金属晶格与被拉电子与其它电子间的作用，还有一个作用是用来克服金属表面存在的偶极矩。因此，功函数的大小在一定程度上可以表述电子在金属中被束缚的强度。和金属类似，半导体的功函数也被定义为费米能级与真空能级间的能量差，因为半导体的费米能级通常处于禁带中，禁带中一般没有电子，因此该功函数的定义就可以看做是将电子带导带或者价带移向真空能级需要的平均能量。对于半导体来说，还有一个很重要的参数，就是电子亲和能，表示板代替导带底的电子向外逸出所需要的最小能量。

对于肖特基势垒的形成而言，假设现有一块n型半导体和一块金属，两者具有相同的真空电子能级，假设半导体的功函数比金属的功函数小，同时，假设半导体表面无表面态，那么其能带到表面都是平直的。此时，两者就形成一个统一的电子系统，因为金属的费米能级比半导体的费米能级低，因此半导体中的电子就会流向金属，这样金属表面就会带负点，半导体带正电。所带电荷在数值上是等同的，因此对于整个系统来说，还是保持电中性，从而提高了半导体的电势，降低了金属的电势。如果电势发生变化，所有的电子能级及表面电子能级都会随之变化，使之趋于平衡状态，半导体和金属的费米能级在同一水平上时，电子的净流动不会出现。原来的费米能级的差异被二者之间的电势差进行补偿，半导体的费米能级下降。

4.肖特基二极管的设计和布局

这种设计是基于标准CMOS工艺下，通过MPW在0.35μm工艺中得到实现的。当金属层直接沉积到低掺杂n型或p型半导体区域，形成一个肖特基二极管。当这两种材料彼此接触，由于电势差的存在就会产生一个势垒高度，电子必须克服的电流才能流入。低掺杂的半导体上的金属的阳极和半导体动脉插管，通过欧姆接触在阴极上。在我们的设计中只使用n型肖特基二极管。跨节的Al-Si肖特基二极管如图1所示。

在该设计中，没有出现P+有源区在n阱接触下接触材料是铝面积（等于到dxd）。因此，金属层将直接连接到低掺杂n阱区。其结果是形成了的Al-Si的肖特基二极管接触。对于铸造工艺中需要确定的参数，例如密度、功函数等，只能通过对该区域的肖特基二极管进行控制得以实现，进行二极管的I-V曲线或者其它参数的修改。

根据标准CMOS工艺基础上的肖特基二极管的布局及设计。首先，为了降低肖特基二极管的串联电阻，肖特基和欧姆接触电极之间的距离按照设计规则被设置为最小允许的距离。其次，采用肖特基二极管布局的方法。交织式的布局为每一个串联电阻提供了并联连接的途径，这是肖特基接触的优势所在。

5.所制作的二极管的测定结果

根据MPW，对肖特基二极管的不同部位通过三种交织方法进行标准CMOS工艺下的0.35μm制造，并对测得的结果进行了讨论。

5.1I-V的功能

基于对串联电阻的考虑，肖特基二极管的IV功能可表示为：

通过拟合公式（3）和所测得的结果，我们可以得到实现SBD的方法，如表1的参数所示。

从表1中可以观察到，随着相互交织的树木的增多，串联电阻的阻值明显的降低。

为实现SBD的测量，势垒高度B的测量的统计结果如图3所示。在所测的90个样本中，SBD1、SBD2、SBD3各30个样本，从而求得实现SBD的势垒高度为0.44eV左右。

击穿电压是4.5V左右，在今后的工作中，在正常的SBD设计与生产中，击穿电压可以延长一些方法的使用，例如在自对准保护环境与SBD的制造过程中，

5.2C-V的功能

其中，Nd为掺杂浓度的n-阱，Φn是费米能级之间的电位差和导带边缘相等于（EC-Ef）/q。

图4显示了测得的反向偏压为SBD的C-V曲线。

5.3S参数测量和SBD高频建模

为了测量高频率的S参数设计的设备，每个SBD被放置了有三个探头焊盘。中间信号垫的大小是85μm×85μm和顶部/底部的的地面尺寸是85μm×135μm的。使用GSG探头和网络分析仪，我们可以得到S参数设计的SBD。但是，S参数的直接测量结果包括垫片、金属线和覆盖的寄生电容。对于设计的设备而言，尽管寄生参数是非常小的，但这些寄生参数是绝对不能被忽视的，在计算的时候应该将GSG探头直接测量的S参数减去。在本文所研究的设计中，我们制作两个虚拟的GSG信号垫作为测试装置，假如两个信号垫一个是伪GSG信号垫，一个是SBD信号垫，且两个信号垫同等大小。除此以外的虚拟信号垫都是开放的，这也就是我们所说的开放式信号垫。S参数由哑垫进行测量。接着就可以得到信号垫和金属线的寄生电阻和电容。将这些寄生参数减去，就能够得到S参数的无寄生电阻和电容。将这种方法称之为去嵌入技术。

使用测得的S参数可以抽象为高频模拟SPICE模型。图5显示SBD仿真离子模型的实现。L1和L2显示出的输入和输出串联电感。Ci和Co表示阳极输入输出电容和阴极节点。C1具有相互交织的肖特基二极管的两个端口之间的寄生电容。R1和R2为连接S参数下NWLL到地面下电阻的n-阱的模型。pn二极管反映的寄生虫n阱p-次二极管。在我们的设计中，可以用得到的pn二极管的参数通过标准CMOS工艺0.35μm的SPICE模型。

如图6所示，为S参数SBD1测量和模拟。表2给出了仿真离子模型的参数，频率SBD1从50MHz到40GHz，该模型可以匹配到30GHz的测量结果。

6.结束语

随着无线通讯具有的灵活性和高机动性的特点，其应用越来越广泛，也顺应了市场的需求。由于CMOS工艺在诸多的工艺中最为成熟、成本最低，却功耗最小，因此得到广泛的应用，随着技术的不断成熟，CMOS工艺基础上的肖特基二极管设计及实现也成为现实。也是未来射频集成电路发展的必然趋势。通过MPW在标准CMOS工艺制造的肖特基势垒二极管中的设计应用，可知铝硅接触的势垒高度约0.44eV。通过I-V，C-V和S参数测量可以实现SBD。通过本文所示，SBD设计的优势较为明显，最为显著的是设计成本较低，能够被广泛的应用与商业标准的CMOS工艺中。在以后的工作中，更多的重点将集中在标准CMOS工艺设计的SBD的反向击穿电压和频率范围扩展。

参考文献

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集成电路的优势范文

关键词：营销策略自主创新战略联盟

中图分类号：F274文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2014）03-287-02

一、营销策略在企业营销活动中的意义

市场营销策略是企业以顾客需要为出发点，根据经验和调研获得顾客需求量以及购买力的信息、商业界的期望值，有计划地组织各项经营活动，通过相互协调一致的产品策略、价格策略、渠道策略和促销策略，为顾客提供满意的商品和服务而实现企业目标的过程。

二、晋煤集团近十年来煤炭营销工作的发展

煤炭作为晋煤集团的主要产品，能够在起伏跌宕的市场中平稳、顺利、最大收益地销售出去，并且通过营销工作在销售过程中培育和发展大批忠诚客户，需要营销思路的不断创新和发展。

近年来，煤炭市场发生了较大的变化，1998、1999年煤炭行业遭遇前所未有的冲击，煤炭市场整体下滑，全国煤炭行业都面临产品积压，市场需求不旺的沉重压力，产品销不出去就意味着生产矿井面临停产，工人生活环境面临不安。面对如此严峻的形势，晋煤集团审时度势，大胆创新，首先在企业组织结构上进行改革，在全公司范围招聘营销人员，全面改变营销作风、调整营销策略，积极融入市场经济中。公司上下从拜访客户，到深入了解市场信息，采取了“以资产换生产”策略，将煤炭存储前移，即将煤炭赊销给资金、信誉、生产好的用户，在保证公司矿井生产不间断的同时，对下游生产企业动向及时掌握，降低资金回收风险。2000年以后，随着国际经济的复苏和国家经济的快速发展，主要用煤行业也保持高速增长态势，对煤炭的需求也与日俱增，煤炭市场发生了新的变化，晋煤集团针对市场变化、公司内外部环境及优劣势进行了详细调研，仔细分析，制定了“一争两优”的营销措施，即：对外争取运力，对内优化市场结构、优化品种结构。根据公司的战略规划和战略目标以及商业“二八”定律，确立了“化工、电力、冶金、出口”四大目标市场。当其他煤炭同行被减产、停产困扰时，晋煤集团却得以保证持续生产，煤炭销量也在稳步提高。

“一争两优”营销策略的实施，进一步提高了煤炭产品品质，拓展了市场空间。优化产品结构，在提高产品工艺上下功夫，开发附加值高的洗精煤品种，首先向极具煤炭市场空间潜力的冶金行业进行拓展，通过在使用中的不断引导，晋煤集团洗精煤在冶金行业的使用中得到了认可，取得了越来越大的市场份额，洗精煤销量从2000年的50万吨增长到了2013年的400万吨。

在国内煤炭价格低于国际价格时，以出口作为市场调节，扩大煤炭出口量，自1999年首次出口煤炭2.7万吨进入国外冶金行业开始，煤炭出口量连年增长，2002年出口煤炭141.62万吨，创造了历年出口煤之最，并且打开了日本、韩国市场。2006年出口合同百万吨，煤炭品种也由单一的洗末煤增加洗小块品种。结合公司生产特点充分利用营销网络大力推广公司洗小块品种，通过对化工、有色企业的引导消费，在市场低迷时期加大了洗小块销量，洗小块品种的销售和认可在今后几年市场销售中分担了洗中块供应紧张的压力，并且获取了高额利益。

集成电路的优势范文篇3

关键词：产学研；集成电路；人才培养机制

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1002-4107（2016）08-0076-02

当前社会对创新型人才具有高的需求，担负着人才培养重任的高校在教育理念、教学方法、人才培养等方面面临着严峻挑战。如何克服传统教育的桎梏，在高新技术为核心、知识经济占主体地位的社会背景下，培养出适合社会需求的高技术、高素质、创新型的科技人才，是高校一直努力探索与奋斗的目标。

黑龙江大学是省部共建的综合性大学，革新传统高等教育人才培养机制与模式，致力于构建教学、科研与学科三位一体的内涵发展模式。优良的教育教学大环境，先进、科学的教育理念，为集成电路人才的培养提供了肥沃的土壤。深入、切实的人才培养机制的探索与改革是新时期发展对高等教育提出的迫切要求[1]。

一、产学研模式下集成电路人才培养机制的提出

人才培养机制是多要素间互为联系，作用的复杂培养系统，是有效进行人才培养的前提和功能。适应社会技术与经济发展进步的人才培养机制的研究是提升人才培养质量的重中之重。产学研结合的教育模式源于美国教育界[2]。教育实践成果表明，该模式是高校与社会深度有机融合、推动经济与技术发展、为社会培育创新型人才的有效培养机制。产学研模式下人才培养机制的探究是与现展要求密不可分的。也是高校全面提升素质教育，提高人才竞争力的必然要求。

产学研模式下人才培养机制是指担负高等教育任务的院校在教育教学过程中，还要与科研活动、生产劳动与技术应用相结合，有效发挥高校的教育、科研和社会服务三大职能。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2022）》指出：“促进高校、科研院所、企业科技教育资源共享，推动高校创新组织模式，培育跨学科、跨领域的科研与教学相结合的团队。促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合。”[3]产学研结合是培养满足社会需求与创新型人才的有效途径。

黑龙江大学集成电路专业人才培养计划的总体框架与国内高校基本相似，集成电路专业是一门对科学研究、设计与创新、EDA工具应用等能力要求较高的学科，是涉及多产业链的技术与应用相结合的高精专产业。技术更新与发展飞速，仅依靠课堂教学中所学的知识与实验、实践环节中的技能传授，来培养高质量人才，会有一定的差距。有限的经费投入与昂贵的EDA工具相制约，出现专业实验室软硬件建设滞后于重点高校与产业应用的问题，易导致人才培养中与社会人才需求存在部分脱节。

产学研模式下的人才培养是该专业与国内集成电路各产业部门、科研机构进行紧密合作，协同培养集成电路设计人才的教育教学新模式，努力实践一条适应集成电路科研与产业需求的人才培养模式之路，即教学为根本、产业与科研为支撑、产学研互促、协同共进。

二、产学研模式下集成电路人才培养机制的构建

产学研相结合、协同培养人才的教育模式在我国高等教育教学变革中形成，人才培养不再只是高校的任务，高校、产业、科研机构三位一体，三者间不同的社会功能与资源在各自优势上进行协同、互补与优化，产业与科研机构既是培养人才的有效平台，也是人才应用的终端。由此，三者协同为社会发展需求培养人才是符合科学技术创新与社会生产力发展的规律的，也是高校创新型人才培养理念实施的有效途径，有利于优化产业科学技术与工程应用行为，提高科研机构的科研创新能力。黑龙江大学集成电路专业致力于推进产学研协同的创新人才培养机制研究与实践，将专业所在领域的优势资源有效融合，推动教育教学能力与专业人才培养质量的提升。

（一）完善人才培养方案

结合集成电路产业的实际人才需求，优化人才培养目标与课程体系设置。以原有教学计划与教学大纲为基础，通过细致调研与深入剖析，根据集成电路专业对应用型、实践和创新能力的人才需求，基于产学研结合培养集成电路人才的优势，优化并修订完成新的人才培养方案。制定学生应在知识、能力、素质三方面达到培养要求的目标。培养目标与要求仅通过课堂的传统教学方式是很难达到和实现的。新版人才培养方案中加强对实践教学的要求，并通过产学研结合的方式有效开展实践教学。

（二）推行教学与科研相融合的实践教学模式

实践教学是创新型人才培养的重要手段之一[4]，是在掌握专业理论知识基础上的能力的提升。黑龙江大学集成电路专业意识到实践教学对学生能力的全方位提高的重要性，注重实践教学改革与教学平台的建设，多角度地将专业的科研项目、产业与科研机构的作用进行充分发挥。在课程设计与毕业设计等实践环节，主要开展基于专业科研项目模拟的实践教学实施方式。以科研项目中所划分出的子任务为驱动，从创设问题情景出发，应用知识与技能解决实际设计问题，有效地激发学生主动探索和获取知识的创新能力。实践教学设计与实施的全过程要贯彻科学先进的人才培养理念。

（三）与集成电路产业、科研机构共建实践平台

黑龙江大学集成电路专业注重开展多渠道、多形式的人才培养形式，积极与集成电路产业及科研机构合作，谋求共同发展。通过与北京集成电路设计园合作共同开展生产实习培训工作，在集成电路行业发达的北京进行实习的过程中，加强学生对集成电路设计行业的感性认识，开拓其专业视野，使其意识到专业发展的优势，提高他们的专业兴趣与学习积极性。通过合作，也增强了与产业机构的联系和技术交流。我们以产业与科研机构的人才需求为导向，培养并推荐优秀毕业生。

充分利用实习周期，设计全流程、多方位的实习环节。从专家培训与就业指导开始，整个实习涉及集成电路设计公司、大规模集成电路测试研究所、EDA公司、集成电路制造、封装公司。借助于优质的实践平台，课堂教学中的理论学习与现实技术有机结合起来，加强了学生对课堂知识、专业技术水平、就业的深入认识。

（四）开展科技交流活动，强化教师队伍建设

高校人才培养的主体力量是教师，建设一支理论知识深厚、实践能力强的教师队伍是集成电路人才培养的保障。通过产学研合作平台，避免教师忽略行业的发展动态，他们能够更新并掌握科技发展新动态与就业风向标。在产学研模式下，提高专业教师的实践技术能力，落实到教育教学工作中，增强教学直观性，提高学生对集成电路专业学习的积极性，易于他们掌握专业知识。

院系积极组织开展与集成电路设计公司、科研院所等专家进行交流的活动，从教师队伍建设的角度充分发挥产学研合作教育的作用。将前沿性的专业技术动态与信息渗透在日常教学中，完善学生知识结构，增强其就业竞争力。产学研模式下人才培养机制的实践可以直接或间接、多角度、多层次发挥作用。

（五）健全资源共享机制

集成电路人才培养是一项系统工程，仅凭高校的财政拨款与项目经费很难购置或更新所有集成电路实现流程所需的软硬件工具与设备。以产学研模式下人才培养机制的提出为思路，积极与产业和科研机构共享优质资源，协调教学设备与科研设备的使用，建立集成电路设计资源开放共享机制，充分利用现有资源，加强对学生动手能力和创新能力的培养，实现专业建设的良性发展。

三、关于产学研模式下集成电路人才培养的思考

通过集成电路产业人才需求的背景，紧扣产业与科研机构的技术发展与资源优势，充分利用产学研的优质资源，提高学生的设计、创新与就业能力，最大可能地扩大集成电路专业学生的培养质量与受益度。为提高人才培养机制的效用，在今后的教育教学工作中如何走一条可持续发展的道路是值得深思的问题。

首先，人才培养过程中，高校作为主体环境，决定着人才培养机制的制定、实施过程，如要取得人才培养的最大化成效，高校在宏观政策制定上要给予支持。良好的合作政策是对产业与科研机构的吸引和鼓励，有利于产学研共建人才培养平台，形成人才培养与人才需求的良性循环。

其次，高校教师作为人才培养的具体实施者，在人才培养周期的往复循环过程中，如何始终秉持先进的教育理念、保持创新意识与增强创新能力是关键问题。如果高校教师的激励机制、评价体系与产学研模式下人才培养机制相违背，产学研模式下人才培养的实施就会缺乏力度。

综上，产学研相结合的人才培养模式是一种以提高学生全面素质、专业能力、社会适应力和就业竞争力为重点，把以传统课堂传授专业知识为主的高校教育与直接获取实际设计与生产经验、科研实践有机结合互补的教育模式。充分利用学校、产业与科研机构等多方面的优质教育环境和资源，以解决专业建设中的资源不足问题。产学研三位一体的集成电路人才培养机制正发挥优势，探索一条行之有效的人才培养之道是高校不懈努力的目标。

参考文献：

[1]闫鹏飞，蔡庄，王鹏等.黑龙江大学发挥科技资源优势加快产学研结合促进地方经济发展[J].中国高校科技与产业化，2007，（12）.

[2]张海国.产学研合力培养创新型人才模式探讨――以襄阳职院为例[J].湖北科技学院学报，2015，（10）.