文献检索课程设计

课题名称：集成电路环境与半导体器件

一、分析研究课题

集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号“N”等）表示。

自从1958年世界上第一块IC问世以来，特别是近20年来，几乎每隔2-3年就有一代产品问世，至目前，产品以由初期的小规模IC发展到当今的超大规模IC。IC设计、IC制造、IC封装和IC测试已成为微电子产业中相互独立又互相关联的四大产业。微电子已成为当今世界各项尖端技术和新兴产业发展的前导和基础。有了微电子技术的超前发展，便能够更有效地推动其它前沿技术的进步。随着IC的集成度和复杂性越来越高，污染控制、环境保护和静电防护技术就越盲膨响或制约微电子技术的发展。同时，随着我国国民经济的持续稳定增长和生产技术的不断创新发展，生产工艺对生产环境的要求越来越高。大规模和超大规模Ic生产中的前后道各工序对生产环境提出了更高要求，不仅仅要保持一定的温、湿度、洁净度，还需要对静电防护引起足够的重视。

导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电导率在10（U-3）～10（U-9）欧姆/厘米范围内。半导体材料的电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电导率。功能多样的半导体器件正是利用半导体材料的这些性质才制造出来的。

由于科技进步日新月异，集成电路和半导体的发展也非常的迅速，不仅对半导体和集成电路本身，而且对其生产的环境，也有更高的要求，何况由于科学技术的发展，人们以往所获得的知识也会有所变化，因此，需要对这方面的知识以及其在世界范围内的发展趋势进行全方位的掌握，本课题主要就是查找集成电路环境和半导体器件方面的一些知识以及研究情况。

二、制定检索策略

1、选择检索手段

本课题的检索手段以计算机检索为主，同时将手工检索与计算机检索相结合。

2、选择检索工具

欲查找“集成电路环境与半导体器件”方面的文献，必须选用恰当的检索工具。根据课题要求以及检索工具收录文献源的情况，本课题选用综合性检索工具和数据库及集成电路类专业检索工具和数据库。具体选用下列检索工具和数据库：

（1）《全国报刊索引》

（2）《全国新书目》

（3）《中国国家数目》

（4）《中国专利索引》

（5）《工程索引》

（6）CNKI期刊全文数据库

（7）万方数据资源系统

（8）超星数字图书馆

（9）中文科技期刊全文数据库

（10）中国学术会议论文数据库

（11）中国学位论文数据库

（12）中国专利数据库

（13）中华人民共和国国家知识产权局网站

（14）Engineering Village 2数据库

（15）荷兰Elsevier全文数据库

（16）欧洲专利数据库

3、选择检索方法

本课题主要为了获取近几年来国内外的研究情况，检索方法选择顺查法和倒查法相结合。

4、选择检索途径

本课题的查找，可从分类和主题途径进行检索。

（1） 分类途径

从课题分析可知，本课题的学科分类属于工业技术。根据《中国图书馆图书分类法》的类目设置，可选择以下分类号作为检索入口：

TN4 集成电路

TN3 半导体技术

TN36半导体光电器件

TN37半导体热电器件、热敏电阻

（2）主题途径

根据课题分析，可选用以下主题词作为检索入口：

中文主题词：集成电路；环境；半导体器件；半导体集成电路

英文主题词：integrated circuits；conditionssemiconductor devices；

5、构造检索式

在计算机检索系统中，各检索词通过逻辑组配关系确定运算方式。本课题的检索可选择以下逻辑运算制定检索策略：

（集成电路AND环境）OR半导体器件

（ integrated circuits and conditions）or semiconductor devices

三、实验性检索

以CNKI全文数据库做试验性检索。

打开CNKI全文数据库，选择高级检索，数据库范围选择全选，数据库时间范围选择1990到2006年，排序选择按收录时间顺序到排。检索字段选择在篇名/关键词/摘要中检索。在检索对话框中分别输入“集成电路 ”、“环境”、“半导体器件”。

检索词之间的逻辑运算关系第一个选择“与”，第二各选择“或”。点击”检索“按钮，获得检索结果。经阅读命中文献的详细信息，符合检索课题要求。

四、正式检索

根据所选用的检索方法，在选择的检索工具和数据库中分别进行检索。

本课题的检索可按文献类型分别检索国内外相关文献。

1、国内期刊论文的检索

欲查找本课题的相关国内期刊论文信息，可选用《全国报刊索引》、CNKI期刊全文数据库、中文科技期刊全文数据库、万方数据资源系统数字化期刊等检索工具和数据库。

（1）检索工具以2000年《全国报刊索引》（自然科学技术版）为例

从2004年《全国报刊索引》第7期中，按分类号“TN4：微电子学，集成电路“逐条查找，获得1篇文献符合要求：

000712565 论微电子环境中的静电防护 王泽恒（长春科技大学） 现代情报 -2000，（2）。-59-60

再按分类号“TN3：半导体技术”逐条查找，找到3篇文章符合要求：

000811849 ZnO压敏电阻器耐湿性能影响因素的研究 王建文（陕西西安无线电二厂）；邓一鸣；杨明等 传感器技术 -2000，19（2）。-13-16

000811877 高温超导多芯片组件 杜晓松（电子科技大学）；杨邦朝 电子元件与材料 -2000，19（2）。-22-23，33

000811885 CMOS/SOP抗核加固电路辐照衙的恢复特性 王怀荣（沈阳东北微电子研究所）；姚达；苏秀娣等 吉林大学自然科学学报 -1999，（3） -72-74

检索工具的检索结果为题录或文摘，要获取命中文献的全文，需要根据检索结果中提供的文献出处，进而获取文献全文。

（2）计算机检索以CNKI期刊全文数据库为例

进入CNKI期刊全文数据库，选择“高级检索”，在两个检索对话框中分别输入“半导体”、“集成电路 ”、“环境”，在检索字段下拉式菜单中选择“主题”。点击检索按钮，得到检索结果。经对检索结果阅读。、分析，符合课题要求。简缩结果的全文可以打印、下载。现列出其中1篇命中文献的文摘著录格式。

先进半导体硅材料:优化纳米集成电路性能的重要基础

【英文篇名】 Dosimeters based on radiation effects of Si ICs

【作者】 张庆祥侯明东甄红楼

【英文作者】 ZHANG Qing-xiangHOU Ming-dongZHEN Hong-lou（Institute of Modern PhysicsChinese Academy of ScienceLanzhou of Gansu Prov.China）

【作者单位】 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州

【刊名】 核电子学与探测技术 , Nuclear Electronics &Detection Technology, 编辑部邮箱 2002年 04期

期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊

【关键词】 半导体器件辐射效应总剂量效应单粒子效应空间环境探测

【英文关键词】 semiconductor detectorsradiation effectstotal dose effectsingle event effectspace radiation environment

【摘要】 空间辐射环境能够引起半导体集成电路发生的总剂量效应、单粒子效应等辐射效应 ,可以被用来进行空间辐射环境监测。在一定条件下 ,基于此原理的探测器具有常规的面垒型探测器以及 PIN型探测器等所不具备的优点。尤其适合航天器舱内带电离子探测和用于航天医学的个人辐射剂量探测。介绍了三种基于半导体器件辐射效应的探测器。

【英文摘要】 Radiation effects in Si ICs , such as total dose effect, single event effect , et al., can be utilized to measure space radiation environment. Detectors based on these effects have some advantages compared with conventional semiconductor detectors ( barrier detector and P-I-N diode) as dose depth monitor in spacecraft and "skin" dosimeter for personnel. Three of these kinds of detectors and their uses in space are introduced in this paper.

【基金】 国家自然科学基金 (19775 0 5 8, 10 0 75 0 6 4 ) 中国科学院“九五”重大课题 (KJ95 2 - SI-4 2 3)

【DOI】 CNKI:ISSN:0258-0934.0.2002-04-025

2、本课题相关标准和专利的检索

欲查找本课题的相关标准和专利等信息，可选用《中国专利索引》和标准检索工具等书本式检索工具和万方数据资源系统镜像站中华人民共和国国家知识产权局网站、中国专利数据库等。现以《中国专利索引》（手工）和万方数据资源系统以及Springer等有关数据库（计算机）专利与标准检索为例，列出其中一些命中的文献及其简要格式。

[1].手工检索结果：

【国际专利分类号 授权公告号专利号

专利权人 实用新型/发明名称 】

H01L 23/48CN2201727YZL94241608.2

东南大学 陶瓷封装半导体抗电涌器件

H01L 29/74CN2196820YZL94204295.6

许正山可关段型可控硅

H01L 23/40CN1029056CZL93108095.9

株式会社日立制作所电子器件的冷却装置

H01L 49/00CN1027607CZL91108927.6

云南大学 高灵敏度半导体气敏元件

H01L 29/784CN1098227A ZL94104088.7

株式会社半导体本能源研究所 半导体器件及其制作方法

【标准名称 标准号】

电力半导体用散热器 GB 8446.1-87

半导体直接直流变流器GB 7677-87

[2].计算机检索结果：

专利名称：半片半导体压电器件结构和电-声电荷传送器件

专利权人：飞思卡尔半导体公司

申请号： 02814687.5

专利名称：半导体发光器件

专利权人：夏普株式会社

申请号： 200410082163.5

专利名称：半导体集成电路器件

专利权人：尔必达存储器株式会社；株式会社日立ULSI系统

申请号： 200410100687.2

标准名： 半导体器件命名系统

标准号： ANSI/EIA-370-13-1992

标准名： 半导体器件同名终端功能的编号和多单元半导体器件的单元名称

标准号： ANSI/EIA-321-C-1987

标准名： 半导体器件的机械标准化，尺寸

标准号： BS IEC 60191-2-1992

3、国内学术会议、学位论文、科技成果等信息的检索

欲查找本课题的相关国内学术会议、学位论文、科技成果等信息，可选用《中国学术会议文献通报》、《中国学位论文通报》等书本式检索工具和万方数据资源系统的中国学术会议论文数据库、中国学位论文数据库、中国科技成果数据库、中国专利数据库等。现以万方数据资源系统的中国学术会议论文数据库的检索结果为例，列出其中1篇命中文献的著录格式。

半导体器件分布式模拟系统的设计

【作者】 张斌

【导师】 颜永红

【学位授予单位】 湖南大学

【学科专业名称】 微电子学与固体电子学

【学位年度】 2003

【论文级别】 硕士

【网络出版投稿人】 湖南大学

【网络出版投稿时间】 2003-07-21

【关键词】 半导体器件模拟分布式并行模拟数值分析中间件

【英文关键词】 semiconductor device simulationdistributionparallel computenumerical analysismiddle ware

【中文摘要】 概述了半导体器件模拟软件的发展现状，分析了半导体器件的模型，研究了半导体器件模拟的基本方法和典型过程，分析了半导体器件发展的要求和几种器件模拟计算方式的比较及分布式器件并行模拟系统的必要性、可行性和现实意义。详细阐述了半导体器件数值模拟的模型、模型的基本方程，探讨了器件数值分析特有的边界条件及算法分析，具体说明器件模拟软件须解决的问题。探索了器件并行模拟系统所需的计算机技术和模拟系统的功能模块划分，并具体部分实现了客户端程序设计、中间件设计和服务器端程序设计，运用它完成对晶体管的掺杂浓度分布、电子和空穴浓度模拟，并对输入参数进行了讨论和计算结果输出进行了分析。在此基础上，使用MATLAB5.3数值计算工具完成了晶体管的一维稳态分析，以验证模拟系统结果的正确性。简要阐述了半导体器件模拟软件在新器件开发中的应用，对性能模拟扩展与工艺模拟集成的优势作了简述。最后，系统地总结了所完成的主要工作和分布式并行模拟系统的创新之处。

【英文摘要】 The actuality of semiconductor device simulation software development is summarized, and the model of semiconductor devices, the basic methods of semiconductor device simulation and the representative procedures are developed, then the increasing demand of semiconductor devices, the comparison with several simulation systems for semiconductor devices and the necessity, the feasibility, the significance of the distribution parallel simulation for devices are analyzed. The model of semiconductor devices an...

【DOI】 CNKI::CDMD:10532.2.2003.0870

4、国外相关信息的检索

欲查找本课题相关外文信息，可选用Engineering Village 2数据库、荷兰Elsevier全文数据库、欧洲专利数据库等进行检索。

根据前面所论述的检索策略与检索方法，分别以“Semiconductor Devices”在所选择的数据库中进行检索，即可得到所需要的相关信息。

现列出Engineering Village 2数据库中命中2篇文献。

A Method of the Thermal Resistance Measurements of Semiconductor Devices with P-N Junction

Janusz Iarebski and Krzysztof Gorecki

Measurement,Inpress,Accepted ManusccriptAvailable online 21 November 2006

A straight for ward analytical method for extraction of semiconductor device transient thermal paramenters

F.N.Masana

M:Croelectronics and Reliability,In Press,Corrected Proof,Availbale online 14 November 2006

五、获取原文与课题检索结果分析

通过以上书本式检索工具和数据库的检索，获得了大量相关信息。对于书本式检索工具及题录、文摘型数据库的检索结果，需要根据检索结果提供的文献出处进而获取原文。对于全文型数据库的检索结果可以直接获取原文。

根据课题内容要求，通过上述过程的检索，该研究课题的国内外文献收集比较齐全，能满足该课题的研究需要。

半导体激光器解析

半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器，60年代早期，很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面，以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为基础，且外观亦与前者类似，因此，半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制，例如，只能在77K低温下以微秒脉冲工作，过了8年多时间，才由贝尔实验室和列宁格勒（现在的圣彼得堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小，最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料，一般为0.6～1.55微米，由于多种应用的需要，更短波长的器件在发展中。据报导，以Ⅱ～Ⅳ价元素的化合物，如ZnSe为工作物质的激光器，低温下已得到0.46微米的输出，而波长0.50～0.51微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域，一方面是世界范围的远距离海底光纤通信，另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言，激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示，及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属，如铜是电的好导体，因为它们的电子没有紧密的和原子核相连，很容易被一个正电荷吸引。其它的物体，例如橡胶，是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体，正如它们的名字暗示的那样，处于两者之间，它们通常情况下象绝缘体，但是在某种条件下会导电。对半导体的早期研究集中在硅上，但硅本身不能发射激光。1948年贝尔实验室的William Schockley，Walter Brattain 和 John Bardeen 发明的晶体管。这一发明推动了对其它半导体裁的研究发展进程。它也为利用半导体中的发射激光奠定了概念性基础。1952年，德国西门子公司的 Heinrich Welker指出周期表第III和第V列之间的元素合成的半导体对电子装置有潜在的用途。其中之一，砷化镓或GaAs，它在寻找一种有效的通讯激光中扮演了重要角色。对砷化镓（GaAs）的研究涉及到三个方面的研究：高纯度晶体的叠层成长的研究，对缺陷和掺杂剂（对一种纯物质添加杂质，以改变其性能）的研究以及对热化合物稳定性的影响的分析。有了这些研究成果，通用电器，IBM和麻省理工大学林肯实验室的研究小组在1962年研制出砷化镓（GaAs）激光发生器。但是有一个老问题始终悬而未决：过热。使用单一半导体，（通常是GaAs）的激光发生器效率不是很高。它们仍需大量的电来激发激光作用，而在正常的室温下，这些电很快就使它们过热。只有脉冲 *** 作才有可能避免过热（脉冲 *** 作：电路或设备在能源以脉冲方式提供时的工作方式），可是通过这种工作方式不能通讯传输。科学家们尝试了各种方法来驱热一例如把激光发生器放在其它好的热导体材料上，但是都没成功。然后在 1963年，克罗拉多大学的Herbert Kroemer提出了一种不同的的方式--制造一个由半导体"三明治"组成的激光发生器，即把一个薄薄的活跃层嵌在两条材料不同的板之间。把激光作用限制在薄的活跃层里只需要很少的电流，并会使热输出量保吃持在可控范围之内。这样一种激光发生器不是只靠象把奶酪夹在两片面包那样，简单地塞进一个活跃层就能制造出来的。半导体晶体中的原子以点阵的方式排列，由电子组成化学键。要想制造出一个在两个原子之间有必要电子键连接的多层半导体，这个装置必须是由一元半导体单元组成，我们称之为多层晶体。 1967年，贝尔实验室的研究员Morton Panish 和 Izuo Hayashi 提出了用GaAs的修改型--即其中几个铝原子代替一些镓，一种称为"掺杂"的过程-- 来创造一种合适的多层晶体的可能性的建议。这种修改型的化合物，AlGaAs, 的原子间隔和GaAs相差不到1000分之一。研究人员提出，把 AlGaAs种植在GaAs 薄层的任何一边，它都会把所有的激光作用限制在GaAs层内。在他们面前，还要有几年的工作，但是通向"不间断状态" 激光发生器-在室温下仍能持续工作的微型半导体装置-的大门已经敞开了。还有一个障碍：怎样发射跨过长距离的光信号。长波无线电波可以很容易穿透浓雾和大雨，在空气中自由传播，但是短波激光会被空气中的水蒸气和其它颗粒反射回来，以至于不是被分散就是被阻挡住。一个多雾的天气会使激光通讯联络终断，因此光需要一个类似于电话线的导管。

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