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2024-2025(1)集成电路教学实验室工作有序开展
2024-11-29 14:38 曾晓辉    (阅读:)

本学期,在集成电路教研室的安排下,教学实验室承担了《IC版图设计》、《微电子器件原理》、《数字集成电路验证技术A》、《微电子工艺》、《集成电路设计基础》《集成电路封装与测试》等重要课程的实验安排,均已有序开展。下面以其中两门课程为例:

IC版图设计实验课程简介:IC版图设计是实现集成电路制造所必不可少的环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。本课程由李东芳老师承担,介绍版图设计流程、集成电路版图中的元件、数字集成电路版图设计基础、模拟集成电路版图设计基础、版图验证,最后通过完整的版图设计实例向学生详细介绍Cadence软件在实际电路版图设计中的应用,以及使用Calibre进行版图验证,为将来从事芯片后端设计打下坚实的基础。

本节课的实验项目在实验室611进行,内容为实验二:差分放大器版图设计。通过实验二,同学们了解版图设计的基础,掌握集成电路版图中的图元、版图设计规则、版图布局等,掌握版图的匹配技术,具备基本的版图阅读理解能力、设计能力。

同学们根据给出的电路原理图,用cadence软件及TSMC18RF工艺库画版图,并用calibre完成版图验证。要求MOS管之间采用共中心方式匹配,设计保护环,通过DRC和LVS验证。最后每人/组完成实验报告一份,提交电子版设计文件。操作图片如下:


学生正在使用cadence做实验二

                                                 

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学生正在对版图设计做最后的布局

下面,是另一课程相关开展情况:

《微电子器件》实验课程简介:微电子器件是现代科技不可或缺的组成部分,而电学性能测试是对微电子器件进行检测的核心部分,通过测量和分布不同电参数,评估器件的质量和性能。本课程由施媛媛老师开展,实验室613主要承担微电子科学与工程专业和集成电路设计与集成系统等专业本科生的实验项目如下:

主要的实验项目

  • 实验一双极型晶体管特性的测量与分析

  • 实验二双极晶体管寄生电容的测量

  • 实验三场效应晶体管特性的测量与分析

微电子器件的电流和电压测试是通过在微电子器件上加注电流或电压,测量器件的电阻、电导、电容、电感等参数,以得到电流电压特性曲线或相关的电特性参数。本课程主要使用的实验仪器有半导体特性图示仪和C-V测试仪。

半导体特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件各种特性曲线,并可测量其静态参数的测试仪器。适用领域:各类二极管、三极管、场效应管等静态参数测试。其中微电子的实验一和实验三都是在半导体特性图示仪上分别测试双极晶体管以及场效应晶体管的电流电压特性。图一是学生基于半导体特性图示仪进行双极型晶体管和场效应晶体管特性测量实验。

C-V测试仪测试频率为1MHz的智能化数字的电容测试仪器,适用于测试半导体器件PN结的势垒电容在不同偏压下的电容量,也可测试其它电容。图2是同学们在C-V测试仪器测试双极晶体管的电容测试实验。


基于半导体图示仪测测试BJT及MOSFET电流电压特性


学生在进行双极晶体管寄生电容的测量实验(C-V测试仪)

这些实验主要培养学生独立完成微电子测试设备的使用、微电子器件参数测试、分析的实践动手能力,巩固和强化微电子器件知识,提升学生在微电子技术领域的竞争力,培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力,锻炼学生分析、探讨和总结实验结果的能力。

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