王志功老师的书的读书笔记（2008-12-29学习到第三章）
第一章器件物理
Ø 带隙能量：使晶格中的一个价电子变为自由电子所需要的能量，带系能量弱的材料则含有较多的电子，因此有较强的导电性。
Ø 电子的平均热能：一般小于0.1eV。
Ø 迁移率：空穴和电子在晶体中的移动速度叫做迁移率，电子和空穴的迁移率是有很大差别的，比如在硅中空穴的迁移率是480cm2/V 。sec，而电子则是1350cm2/V 。sec.空穴的低迁移率使得他们的载流能力差，一个CMOS器件的性能依赖于它的载流子是电子还是空穴。PMOS的器件的工作速率就快些，而NMOS的工作速率就慢些，不仅仅是这些，还有Vth值的差别，后续学习中再添加。
Ø 锗硅材料特性：二自由电子数量较少，两者属于间接带隙材料，这些半导体中，电子和空穴的相遇不会产生载流子的复合。电子可能会进入空穴中，不过两字效应阻止了光子的产生。因为电子不能携带过多的能量，因此它很快又会从晶格中跳出来，电子空穴对又重新产生。在间接带隙半导体中，复合只在晶格的特定地方发生，这些地方叫做陷阱，这里有缺陷或者其他原子造成的缺陷，一个陷阱可能瞬间捕获一个经过的载流子。被捕获的载流子变得更容易复合，因为陷阱吸收了多余的能量，帮助载流子复合的陷阱叫做复合中心，一个半导体包含的复合中心越多，载流子的产生与复合的平均时间越短，这个叫做载流子的寿命，这个量限制了半导体器件的开关速度，有时半导体中故意加入复合中心，用来加快半导体的开关速度。金原子会在硅中产生高效的复合中心，因此以硅做成的高速二极管和晶体管有时会含有少量的金，当然金并不是形成复合中心的唯一材料，许多过度金属比如铁、镍等又有同样的作用，一些晶体缺陷同样可以作为复合中心，所以纯的单晶材料必须经过加工和掺杂才能做成复合一定电特性的固体器件。
Ø 本征半导体：纯净的半导体叫做本征半导体，或者叫本征材料。
Ø 非本征半导体：经过掺杂的半导体叫做非本征半导体。
Ø 固溶度：固态材料中可以添加的非基体材料的比例，该材料不会从基体中析出第二相，这就是半导体器件要有一个工作温度，否则就析出第二相，电性能指标发生剧烈变化。以及半导体器件要均匀化退货的工艺。
Ø 发光二级管的颜色：这个颜色是由材料的带隙决定的，因此不同发光颜色的二极管采用的发光材料是不同的，比如采用GaN的绿色，还有其他颜色不一一细说。同时光伏特性的太阳能电池、红外接收二级管、以及用于激光通信的PIN二级管也是如此，采用不同的材料做成，分别是SI InGaAsP 还有就是激光器的材料 InP
Ø 当原子中电子的能量最小时，整个原子的能量最低，这个原子处于稳态，称为“基态”；当原子处于比基态高的能级时，称为“激发态”。
Ø 通常情况下，大部分原子处于基态，只有少数原子被激发到高能级，而且，能级越高，处于该能级上的原子数越少。
Ø 在正常状态下，原子中的电子并不能都处于最低能级上。因为泡利不相容原理指出，每一能级上至多只能有两个电子，而且它们的自旋方向还必须相反。
Ø 能量愈高，相邻能级的间隔就越小，电子从下一能级过渡到上一能级也就越方便。当电子从原子中挣脱出来，而进入离子化状态后，这时能量已没有一级一级的差别，而在能量图上形成一个能量连续的区域，这时电子可以自由运动，所以称为自由电子。
能带的形成：
Ø 量子力学证明，晶体中电子共有化的结果，使原先每个原子中具有相同能量的电子能级，因各原子的相互影响而分裂为一系列和原来能级很接近的新能级，这些新能级基本上连成一片，而形成能带。
Ø 能带中不允许存在能量状态的区域称为带隙（也叫禁带），带隙宽度用电子伏特（eV）表示。
Ø 施主元素：向半导体中贡献电子的元素叫做施主元素。比如：磷、锑、砷等都是半导体中的施主元素。掺杂了施主元素的半导体叫做N型半导体，N型硅中大量的自由电子显著的增加了它的导电性（显著的降低电阻）。重掺杂的N型半导体被记做N+，轻掺杂的N型半导体被记做N-。
Ø 掺杂受主元素的半导体叫做P型半导体，一般用硼，由于同族的其他元素技术难度大，因此一般不用，反而用铟作为受主元素。同样的称呼方法，重掺杂记做P+，轻掺杂记做P-。
Ø 现在应用的半导体材料有：InP、SiGe、InGaAsP、InGaAs、AlGaAS
Ø
PN结（二极管的原理）：
Ø 下图是PN结的示意图：
半导体二极管的原理：
Ø 在我们的日常生活中，经常看到或用到各种各样的物体，它们的性质是各不相同的。有些物体，如钢、银、铝、铁等，具有良好的导电性能，我们称它们为导体。相反，有些物体如玻璃、橡皮和塑料等不易导电，我们称它们为绝缘休(或非导体)。还有一些物体，如锗、硅、砷化稼及大多数的金属氧化物和金属硫化物，它们既不象导体那样容易导屯，也不象绝缘体那样不易导电，而是介于导体和绝缘体之间，我们把它们叫做半导体。绝大多数半导体都是晶体，它们内部的原子都按照一定的规律排列着。因此，人们往往又把半导体材料称为晶体，这也就是晶体管名称的由来(意思是用晶体材料做的管子)。
Ø 物体的导电性能常用电阻率来表示。所谓电阻率，就是某种物体单位长度及单位截面积的体积内的电阻值。电阻率越小，越容易导电；反之，电阻率越大，越难导电。
Ø 导体、绝缘体的电阻率值随温度的影响而变化很小。但温度变化时，半导体的电阻率变化却很激烈；每升高1℃，它的电阻率下降达百分之几到百分之几十。不仅如此，当温度较高时，整体电阻甚至下降到很小，以致变成和导体一样。
Ø 在金属或绝缘体中，如果杂质含量不超过干分之一，它的电阻率变化是微不足道的。但半导体中含有杂质时对它的影响却很大。以锗为例，只要含杂质一千万分之一，电阻率就下降到原来的十六分之一。
Ø 锗是典型的半导体元素，是制造晶体管的一种常用材料（注：当前的半导体元器件生产以硅Silicon材料为主）。现以锗为例来说明如何会在半导体内产生电流、整流性能和放大性能。
Ø 我们知道，世界上的任何物质都是由原了构成的。原子中间都有一个原子核和者围绕原子核不停地旋转酌电子。不同元素的原子所包含的电子数目是不同的。蔗原子的原子核周围有32个电子，围绕着原子核运动。原子核带有正电荷．电子带有负电荷；正电荷的数量刚好和全部电子的负电荷数量相等，所以在平时锗原子是中性的。
Ø 电子围绕原子核运动，和地球围绕太阳远行相似。在核的引力作用下，电子分成几层按完全确定的轨道运行，而且各层所能容纳的电子数日也有一定规律。如图所示：在锗原子核周围的32个电子组成四层环，围绕原子核运动。从里往外数，第一层环上有2个电子，其余依次为8、18、4个电子。凡是环上的电子数为2、8、18时．这些环上的电子总是比较稳定的。若环上的电子数不等于以上各数时，这些环上的电子总是不太稳定。因此，锗原子结构中，第一、二、三层的电于是稳定的，只有第四层(即最外一“层)的4个电于是不稳定的。因最外一层的电子没有填满到规定的数目。我们把最外一层的电子叫做价电子。一般来说，最外层有几个价电子，其原子价就为几。锗的最外层有4个价电子，所以锗的原子价为4。
Ø 受外界作用，环上的电子可以克服原子核的吸引力而脱离原子，自由活动成为自由电子。这些自由电子在电场力的作用下，产生空间运动，就形成了电流。可以想像，由于最外层的价电子离核比较远，所受引力最小，所以最容易受外界影响而形成自由电子。因此，从导电性能看，价电子是很重要的。我们所说的锗元素就是依靠它最外层的4个价电子进行导电的。
Ø 锗晶体内的原子很整齐的排列着。各个原子间有相互排斥的力量，而每个原子除了吸引自己的价电子外，还吸引相邻原子的价电子。因此，两个相邻原子的价电子便成对地存在。这一对电子同时受这两个原子核的吸引，为它们所“共有”。这两个相邻原子也通过这个电子对被联系在一起。这样，电子对就好像起了键(联结)的作用，我们叫它共价键。每一个锗原子以其4个价电子与其他4个锗原子的价电子组成4个共价键而达到稳定状态。在理想情况下，锗晶体中所有的价电子都织成了电子对，因此没有自由电子，这时锗晶体是不易导电的。但在外力作用下，如受温度变化，其中可能会有一个价电子脱离键的束缚，挣脱共价键而跳出来，成为自由电子。这时共价键中出现了一个空位，我们把这个空位叫做空穴。由于原子本身正电荷和负电荷相等，故原子失去了电子后，整个原子就带正电荷，称为正离子。正离子容易吸引相邻原子的价电子来填补，电子离开后所留下的空位，使相邻原子中又出现空穴，而这个新出现的空穴，又可能为别的电子去填充。电子这样不断地填充空穴，就使空穴的位置不断地在原子问转移。空穴的转移，实际上也是电子(电荷)的运动，所以也就形成电流，这叫做空穴流。而原来失去的屯子，在晶体中运动，形成了电子流。为了便于叙述，今后就认为空穴在运动，而且把它当作一个正电荷来看(实际上是空穴所在的原子呈现一个单位正电荷的电量)。由于空穴和电子都带有电荷，它们的运动都形成电流，所以就统称它们为载流子。一块不含有杂质的、品格完整的半导体叫做本征半导体。因为它品格完整，如果有一个电子从共价键中释放出来，必定留下一个空众。所以本征半导体中电子和空众总是成对地出现，它们的数日相等，称为电子一空穴对。在常温下，由于热运动的结果，在本征半导体中会产生一定数量的电子一空穴对，形成电子流和空穴流，总的电流是两者之和。如没有外界电场作用，电子和空穴的这种运动是杂乱无章的，电子流和空穴流方向也是不定的，结果互相抵消，没有净电流出现。但在电场作用下，这种半导体两端就出现电压，电子向正端方向运动，空穴向负端方向运动，形成了定向电流，半导体内就产生电流了。本征半导体因电场作用而产生的导电现象就叫本征导电。通常，我们很少见到本征半导体，大多遇到的都是P型半导体或N型半导体。
Ø 前面说过，半导体中加进了杂质，电阻率就大大降低。这是因为加进杂质后，空穴和电子的数目会大大增加。例如，在锗晶休中掺入很少一点三价元素铟，由于铟的价电子只有三个，渗入锗晶体后，它的三个价电子分别和相邻的三个锗原子的价电子组成共价键，而对相邻的第四个锗原子，它没有电于拿出来和这个锗原子“共有”了，这就留下了一个空穴(见图1一3(c))。因为掺入了少量的杂质铟，就会出现很多空穴；这是因为即使是少量的，里面含有的原子数目却不少。杂质半导体中空穴和电子数目不相等，在电场作用下，空穴导电是主要的，所以叫空穴型半导体或者说是P型半导体。换句话说，P型或空穴型半导体内是有剩余空穴的，掺入的杂质提供了剩余空穴。在P型半导体中，空穴是多数，所以称空穴为多数载流子；电子数目少，就叫少数裁流子。渗入的杂质能产生空穴接受电子，我们叫这种杂质为受主杂质。
Ø 如果把五价元素砷掺入锗晶体中，砷原子中有5个价电于，它和四个锗原子的价电子组成共价键后，留下一个剩余电子，这个剩余电子就在晶体中到处游荡，在外电场作用下形成定向电子流。掺入少量的砷杂质就会产生大量的剩余电子，所以称这种半导体为电子型半导体或N型半导体。在这种半导体中有剩余电子，这时电子是多数载流子，而空穴是少数载流子。因为砷是施给剩余电子的杂质，所以叫做施主杂质。如果没有外电场的作用，不论N型或P型半导体，它们的载流子运动是无规则的，因此，不会形成电流。
Ø 把一块P型半导休和N型半导体紧密联接在一起时(实际上只能用化学方法将两个原来独立的锗片合在一起)．就会发现一个奇怪的现象，即在它们的两端加上适当的电压时，会产生单向导电观象。因为这时在它们的交界面上形成了一个所谓P—N结的结构，单向导电现象就发生在这一薄薄的P—N结中。P—N结是晶体管的基础，它是由扩散形成的。我们知道，P型半导体内空穴是多数载流子，即空穴的浓度大；而N型半导体内电子是多数载流予，电子的浓度大。二者接触之后，由于在P型区和N型区内电子浓度不同，N型区的电子多，就向P型区扩散，扩散的结果如图1—4(b)所示。N型区薄层I中部分电子扩散到P型区去，薄层I便因失去电于而带正电。另一方面，P型区的空穴多，也会向空穴浓度小的N型区扩散，结果一部分空穴从薄层I向P(型区扩散，使薄层Ⅱ带负电。电于和空穴的扩散是同时进行的，总的结果，P型区薄层Ⅱ流走了空灾，流进了电子，所以带负电，而N型区的薄层I流走了电子，流进了空穴，因而带正电，而且随着扩散现象的继续进行，薄层逐渐变厚，所带的电量也逐渐增加。不过，这种扩散现象不会无休止的进行下去；当扩散进行到一定程度后，薄层Ⅱ带了很多负电，从N型区向P型区扩散的电子总数因电子受到它的排斥不再继续增加；同样道理，从P型区向N型区扩散的空灾总数也不再增加。于是扩散似乎不再继续，而达到所谓“动态平衡状态”。这时P—N结也就形成了。所谓P—N结，就是指薄层I和Ⅱ所构成的带电结构。因为它能阻止电子和空穴的继续扩散，所以也叫阻挡层。它们之间的电位差一般称势垒或位垒。我们用图来阐明P—N结的单向导电性能。依照图示方法，将P型区接电池正极，N型区接负极。向右调动电位器，使加到P—N结构端的电压逐颓增高，就会发现：当电压表读数增高时，电流表的读数也随之增大。此时，P—N结的电阻很小，这种接法叫正向联结。若反过来，把P型区接电池负极，而N型区接正极，这时我们会发现：把电压增高到几十伏，电流的指示只有几个或几十个微安，此时P—N结的电阻很大，反向电流很快就达到饱和不再增加了。这说明电流只能沿着一个方向流过P—N结，这个现象就叫做单向导电。
Ø 单向导电现象可以这样来解释；因为在P型区接电池正极而N型区接负极时，外加电压的方向刚好和P—N结势垒电压的方向相反，使薄层Ⅱ带的负电量和薄层I带的正电量减少，因此削弱了P—N结的势垒，于是在正电压的作用下，电子和空穴的扩散又可进行，N型区的电子不断跑到P型区，P型区的空穴也不断跑到N型区，正向电流也就产生了。而且，正向电压加得越高，P—N结势垒削弱得越厉害，扩散也就越容易进行，正向电流也就越大。
Ø 当P—N结和电池反向连接时，外加电压起着增强P—N结势垒的作用，使薄层Ⅱ带的负电荷和薄层I带的正电荷增加，扩散更无法进行。这时只有P型区的少数教流子一电子和N型区的少数我流子一空穴，受外加电压作用形成微弱的反向电流。而少数栽流子的数目不多，所以在反向电压只有零点几伏时，反向电流就达到饱和了。
Ø P—N结还有一个十分重耍的特性，即所谓反向击穿电压。当所加反向电压大到一定数值时，P—N结电阻会突然变得很小，反向电流会骤然增大，而且是无限地增大。这种现象叫P—N结的反向击穿。开始击穿时的电压数值叫反向击穿电压。它直接限制了P—N结用做整流和检波时的工作电压。总之，一个简单的P—N结具有单向导电的特性，半导体收音机正是利用这一特性来进行整流和检波的。半导体二极管就是根据这一原理制成的。
Ø 下图是PN结的电场示意图，内外电场的相互作用可以来解释PIN探测器的饱和问题，在此不做详细的解释。PIN探测器的内建电场和外电场相同，因此PN结的耗尽层增加，因此没有光的时候没有电流，但是因为缺陷的问题，导致其具有暗电流，加光后由于本征区产生电子，内建电场被消弱，原本是内电场（可以从零点几伏到一两伏），因为电子的积聚导致内建电场反转，电子积聚出现饱和，但是增加偏压可以提高饱和光功率也是同样的道理，其他不在详述。
Ø 漂移电流：电场使载流子向一个固定的方向移动就形成了漂移电流。
Ø 漂移：载流子在电场作用下的运动叫做漂移，由于频繁的碰撞使得载流子以固定的速度移动，这个可以用钢球运动模型来模拟。
Ø 扩散：扩散是热力学的定义，一种物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动，直到两者的浓度相同。
扩散原理：
Ø 扩散的实质：认为从热力学中总结出了扩散的描述，即由于杂质浓度不均匀而产生的杂质定向运动和由于温度分布不均匀而产生的热传导均可认为属于扩散；
Ø 杂质在半导体中扩散的定义：对菲克第一定律表达的的扩散方程，说明是应用了热传导方程作为研究杂质在固体中扩散的基础而推出的。
Ø 扩散系数D的意义及表达式，讨论了表达式中各项的含义；说明了扩散系数D与温度存在的关系、说明了扩散系数D与扩散杂质种类及扩散机构存在的关系、说明了在特定条件下扩散系数D与表面杂质浓度Ns及与衬底杂质浓度NB存在的关系、说明了扩散系数D与衬底晶格完美性存在的关系、还说明了扩散系数D与衬底取向存在的关系。
Ø 杂质扩散的扩散机构，指明什么是间隙式扩散，间隙式扩散的特点、间隙式扩散的杂质、进行了间隙式扩散的扩散流表达式与菲克第一定律表达式的对比；指明什么是替位式扩散，替位式扩散的特点、替位式扩散的杂质、进行了替位式扩散的扩散流表达式与菲克第一定律表达式的对比 ；进行了两种扩散机构的比较，进行了两种扩散机构的扩散系数D的比较 ，清晰的比较结果判定了何种类型杂质为快扩散杂质、何种类型杂质为慢扩散杂质。本节介绍了金杂质的扩散机构，指出金杂质的扩散机构中既有间隙式扩散又有替位式扩散；两种扩散机构的比重分配，既取决于衬底晶格的完美程度又取决于金杂质在扩散系统中的浓度；说明了为什么一般认为金杂质是快扩散杂质的原因。
基本概念；
Ø 扩散：由于物体内部的杂质浓度或温度不均匀（物体中两相的化学势不相等）而产生的一种使浓度或温度趋于均匀的定向运动。杂质在半导体中的扩散-由杂质浓度梯度引起的一种使杂质浓度趋于均匀的杂质定向运动。
Ø 间隙式扩散-杂质进入晶体后，仅占据晶格间隙，在浓度梯度作用下，从一个原子间隙到另一个相邻的原子间隙逐次跳跃前进。每前进一个晶格间距，均必须克服一定的势垒能量。
Ø 替位式扩散-杂质进入晶体后，占据晶格原子的原子空位（空格点），在浓度梯度作用下，向邻近原子空位逐次跳跃前进。每前进一步，均必须克服一定的势垒能量。
Ø 基本要求：要求知道扩散的实质是由热力学中总结出来的，由于杂质浓度不均匀而产生的杂质定向运动和由于温度分布不均匀而产生的热传导均可认为属于扩散；要求清楚杂质在半导体中扩散的定义；要求了解菲克第一定律推出的扩散方程，是应用了热传导方程作为研究杂质在固体中扩散的基础而推出的。要求熟悉扩散系数D的意义及表达式，知道表达式中各项的含义；要求知道扩散系数D与温度的关系、要求知道扩散系数D与扩散杂质种类及扩散机构的关系、要求知道在特定条件下扩散系数D与表面杂质浓度Ns及与衬底杂质浓度NB的关系、要求知道扩散系数D与衬底晶格完美性的关系、要求知道扩散系数D与衬底取向的关系。要求熟知杂质扩散的扩散机构，知道什么是间隙式扩散，间隙式扩散的特点、间隙式扩散的杂质、间隙式扩散的扩散流表达式与菲克第一定律的对比；知道什么是替位式扩散，替位式扩散的特点、替位式扩散的杂质、替位式扩散的扩散流表达式与菲克第一定律的对比 ；要求清楚两种扩散机构的比较，要求清楚两种扩散机构的扩散系数D的比较 ，要求能由比较结果判定何种类型为快扩散杂质、何种类型为慢扩散杂质。应清楚金杂质的扩散机构中既有间隙式扩散又有替位式扩散；两种扩散机构的比重分配，既取决于衬底晶格的完美程度又取决于金杂质的在扩散系统中的浓度；清楚一般认为金杂质是快扩散杂质的原因。
Ø PN结的特性总结：载流子越过结扩散，在耗尽区两边产生富余的少数载流子浓度，而且具有梯度，杂质原子的离子分离在耗尽区的内建立电场，这个电场阻止了大多数载流子穿越耗尽区的扩散，只有少数穿越的最终也是被拉到另一边。耗尽区的厚度由掺杂程度决定，轻掺杂较厚，重掺杂较薄。
Ø 平衡时的载流子分布：
加了和内建电场通向外电场时电子和空穴的浓度梯度增加了，图如下：
Ø 加了反向电场时，空穴和电子的浓度梯度和上图的变化正好相反，自此不细说。
Ø 维持正向偏置二极管的电流和暑假的电压呈现指数型关系，室温下硅二级管正向导通电压为0.6V，因为扩散随着温度的升高也同样呈现指数方式增长，所以PN上稳定的电流所需要的正向偏置电压随着温度的增加下降的速率为2mV/摄氏度，也就是说PN结呈现负温度系数。
Ø 反向偏置的PN结上，电场方向和多数载流子的方向相反，不过它有助于少数载流子的移动，反向偏置电压帮助少数载流子穿越PN结，因为硅中少数载流子的产生速度独立于电场，所以反向偏置电流不会随着反向偏置电压的偏置电压的变化有多大的变化，但是热运动随着温度的增加变化显著，在硅中，大约每升高8摄氏度，反向偏置电流增加一倍。
Ø Si半导体中最高的工作温度收到击穿电压的限制，因此硅半导体集成电路中广泛接受的最高结温为150摄氏度。
Ø 肖特基势垒：半导体和金属间形成的结，这种结就叫做肖特基势垒。
Ø 雪崩倍增击穿：考虑一个反向偏置的PN结，耗尽区的宽度随着偏置的增大而增大，不过增大的程度不足以遏制电场的增加，因此增加的电场会加速少数载流子以及快的速度穿越耗尽区，当这些载流子碰撞晶格原子时，会撞开不牢靠的价电子，从而产生新的载流子，因为一个载流子通过撞击可以产生很多新的载流子，就好像雪球可以产生雪崩一样，因此就叫雪崩击穿。APD的高压也是同样的原理，但是它是工作在通过增加电压，PN结本身没有雪崩，但是因为光子产生的光电子引发了雪崩，所以就叫做雪崩二极管。
Ø 遂穿：也叫齐纳击穿，齐纳二极管的原理。
Ø 轻掺杂产生整流接触，而重掺杂产生欧姆接触，欧姆接触两个方向上传导电流的能力都很好。
Ø 接触电势：任何不同材料之间的结都会呈现一个接触电势，这个电势等于不同材料之间的共函数的差，这个关系适用于欧姆接触也适用于PN结和肖特基整流二极管，如果所有的接触和结保持同样的温度，那么每有个闭合接触电势的总和为零，但是，接触电势是温度的函数，如果一个结的温度不同于其他结，他的接触电势的变化将使得总的接触电势不为零，这种热电效应在集成电路设计中有重要的意义。例如一个铝硅接触结，随温度的增加而迅速下降，一般下降速度为：0.1~1.0mV/摄氏度。
Ø 双极型晶体管（BJT）,双极型晶体管的基区非常薄，一般只有1~2微米。
MOS型晶体管：
Ø 一般来说MOS型晶体管的源极和漏极是可以互换的，背栅和一般是低掺杂的半导体材料。
Ø 阈值电压：背栅和源极恰好相连形成导电沟道时的电压。
Ø 阈值电压调整注入：通过栅极电介质下表面进行浅注入可以调整MOS管的背栅掺杂浓度，这种注入叫做调整注入。如果注入的是受主，那么硅表面更难形成反型，阈值电压将升高，相反则阈值电压下降。
Ø 注意耗尽型和增强型MOS管的区别，主要是在阈值上的差别，耗尽型NMOS的阈值电压为负值，耗尽型PMOS的阈值电压为正值，增强型的一般为零。
Ø 反型：背栅在形成导电沟道的过程中出现的多子数量的变化叫做反型。
Ø JFET和MOS管的区别：JFET为双栅，集成困难。而MOS为单栅，可以集成化。
Ø
第二章半导体制造
Ø CMOS和BICMOS工艺都使用LOCOS（局部氧化工艺）工艺，首先在表面形成氮化物保护薄膜（表面蒸镀工艺），然后在采用蚀刻方法，在氮化物薄膜上开窗，在开窗的部位形成后氧化层。
纯净的Si的提纯过程。
Ø 首先硅石和碳反应（生成CO2和硅（细小的灰硅又叫冶金硅））>氯化硅(多次蒸馏提纯)>氯化硅和氢气反应（纯硅，但是还是多晶硅）>晶体生长制成单晶硅棒。
Ø 按照晶体生长的原理，单晶硅的液体如果直接冷却并不能形成单晶硅，而是形成多晶硅，也就是晶格结构各异，因此需要采用特殊的工艺进行结晶，必须像熔融态的液体硅中加入凝结核（其实这个核结露的原理差不多，这就是露珠为什么结在叶子的边缘核有绒毛的地方的原因，因为这个地方有凝结核），在这里叫做种子，按照热力学的原理（可以查阅崔忠圻老师的《金属学与热处理》），晶体结晶的时候首先按种子的晶格结构生长成为晶体，这种生长半导体级晶体硅的工艺叫做Czochralski工艺）
Ø 晶圆制造就是用机械加工的方法将硅棒锯成硅晶片，然后再经过机械研磨和化学抛光，组后形成可用于制作芯片图形的晶圆（wafer）。
硅晶体的结构
Ø 晶体都要自己特有的晶向和晶面，首先说一说晶体结构，单晶硅的晶体结构是面型立方体结构，一般加工时都是按照（111）镜面或者（100）镜面切割。但是氧化过程中，（111）镜面氧化的速率快于（100）镜面。
Ø 硼吸收：硼更容易溶于氧化物中，因此会在氧化物中发生偏析，这种效应就叫做硼吸收。是被氧化物将硅中掺杂的硅吸收了（副作用）。
Ø 磷耕或者叫做磷堆积：由于磷（砷、锑具有同样的问题）偏析进了硅中，因而会随着氧化的进行在表面上聚集，这就叫做磷堆积或者叫做磷耕。
Ø 目前有四种杂质被普遍应用于硅加工工艺中，分别是硼、磷、砷、锑，只有硼是受主，其他都为施主，硼、磷扩散的相对快些，而砷和锑相对慢些，砷和锑常需要慢扩散的场合，主要是需要薄的结的时候。而碰和磷略低于800度时就不扩散了，所以需要高温扩散炉。
第三章代表性工艺
Ø 目前主要的集成电路工艺有：模拟BICMOS、标准双极型、多晶硅栅CMOS，目前这三种工艺统治了模拟集成电路设计领域。
Ø 标准双极型晶体管形成的特意的决定，就是要以PNP晶体的代价来优化NPN晶体管，这个决定是基于NPN是采用电子导电的，而PNP是采用空穴导电的，电子导电的迁移率高，因此形成的晶体管的开关速率也就快。在相同的的平面布局和刨面掺杂的条件下NPN的管子性能超过PNP管子性能的两倍多。
Ø 基准的标准双极型制造工序由八次掩膜操作组成，
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