微电子实验室共开设模拟集成电路、集成电路测试分析、集成电路CAD、数字集成电路课程设计、模拟集成电路课程设计、综合设计等多项集成电路设计、制造和测试方面的实验。
(一)模拟集成电路课程设计
该实验深入讲解模拟集成电路设计方式、仿真电路的方法、Tanner Pro的基本知识和概念、版图设计软件的使用、进行版图的设计等内容,并且启发学生自己思维,通过在Tanner Pro平台上检验学生设计的程序是否达到要求。通过该课程学生能在Tanner Pro平台上熟练设计一个具有商业价值的项目,这将有助于集成电路设计领域科技人才的实践培养,为更快地走向工作岗位打下基础。
序号 | 实验项目 | 学时 | 课程要求 | 实验类型 | 实验所需仪器设备 |
1 | 绘制基本电路图和模型图 | 6 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
2 | 模拟仿真基本电路 | 6 | 选修 | 综合性 | 计算机 |
3 | 反向器的版图 | 8 | 选修 | 综合性 | 计算机 |
4 | 设计全加器的电路图和版图 | 12 | 必修 | 综合性 设计性 | 计算机 |
(二)数字集成电路课程设计
该实验深入讲解数字集成电路设计方式、ModelSim的介绍、Verilog HDL语言设计规则等内容,并且启发学生自己思维,让学生在ModelSim平台上设计“1/20分频”、“4位二进制数到8位二进制数的转换”、“7段译码器”、“一个带控制端的逻辑运算电路,分别完成正整数的平方、立方的运算”等小系统的Verilog-HDL程序。通过该课程学生能在ModelSim平台上熟练设计一个具有商业价值的项目如“一个可执行多种功能的跑表系统”,这将有助于集成电路设计领域科技人才的实践培养,为更快地走向工作岗位打下基础。
序号 | 实验项目 | 学时 | 课程要求 | 实验类型 | 实验所需仪器设备 |
1 | 将10M 的时钟分频为500K 的时钟 | 6 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
2 | 一个带控制端的逻辑运算电路,分别完成正整数的平方、立方的运算 | 4 | 选修 | 综合性 | 计算机 |
3 | 带异步清0、异步置1端的D触发器 | 6 | 选修 | 综合性 | 计算机 |
4 | 7段译码器 | 8 | 必修 | 综合性 设计性 | 计算机 |
5 | 数字跑表 | 8 | 必修 | 综合性 设计性 | 计算机 |
(三)集成电路CAD项目
集成电路CAD实验是电子科学与技术专业的专业实践课程之一,其目的是向学生介绍有关集成电路设计软件-OrCAD程序的操作方法,帮助学生掌握OrCAD Capture和PSpice软件的使用,培养学生对新的集成电路CAD方面软件的领悟能力,并进一步对电路进行的各种仿真分析,或依据参数标准设计电路。
序号 | 实验项目 | 学时 | 课程要求 | 实验类型 | 实验所需仪器设备 |
1 | 绘制全加器电路 | 4 | 必修 | 基础性 | 计算机 |
2 | 绘制“CMOS CPU”电路图 | 4 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
3 | 对放大器电路进行模拟仿真 | 4 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
4 | 对低通滤波器仿真 | 4 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
(三)综合设计实验项目
综合设计实验主要讲授PLD器件的原理及应用。了解数字系统设计的基本相关知识,包括可编程器件的种类和内部结构;熟练掌握可编程数字系统的设计方法,包括原理图设计法和VHDL语言设计法。
本课程要求学生通过该课程的学习,掌握PLD、VHDL语言和状态机、状态循环的一些重要概念和术语。掌握原理图输入法的设计流程,并将理论和实际相结合,让学生设计8位全加器、频率计、10进制加减可逆计数器和4位7段数码显示译码器。通过这些动手环节培养学生应用能力。
序号 | 实验项目 | 学时 | 课程要求 | 实验类型 | 实验所需仪器设备 |
1 | 原理图设计法演示七人表决器 | 4 | 必修 | 设计性 | 计算机 |
2 | 原理图法设计5进制计数器 | 4 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
3 | 用原理图法设计时钟,带报警功能 | 4 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
4 | 用VHDL语言设计全加器 4 | 4 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
5 | 用VHDL语言设计31进制计数器 | 6 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
6 | 用VHDL语言设计状态机,即交通灯电路 | 6 | 必修 | 验证性 | 计算机 |
(四)集成电路测试分析
实验涵盖半导体物理、固体物理、晶体管原理、半导体集成电路、集成电路制造技术、半导体光电子学等课程。实验类型和种类注重多样性、综合性和系统性。实验教学要求学生熟悉和掌握所学课程相关的基本实验内容和原理,培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和重视科学实验的思想意识,锻炼学生实际动手操作能力和科学的分析、思考、归纳、总结的工作方法。强调在实验中发现、检验真理,创新思维和综合素质的提高,加强其社会竞争性。努力为国家、社会打造更加优秀的专业人材!
序号 | 实验项目 | 学时 | 课程要求 | 实验类型 | 实验所需仪器设备 |
1 | 四探针法测量半导体电阻率和薄层电阻 | 4 | 必修 | 设计性 | 四探针仪 |
2 | 霍尔系数和电阻率的测量 | 4 | 必修 | 验证性 | 霍尔效应实验组合仪 |
3 | 椭偏法测量薄膜厚度、折射率和固体复折射率 | 4 | 必修 | 验证性 | 椭偏仪 |
4 | MOS结构高频C-V特性测量 | 4 | 必修 | 验证性 | 数字存储示波器 |
5 | pn结结深的测量 | 4 | 必修 | 验证性 | PN结正向压降温度特性测试仪 |
6 | 用图示仪测量双极型晶体管的直流参数 | 4 | 必修 | 验证性 | 晶体管特性测试仪 |
7 | MOSEFT交、直流参数的测试 | 4 | 必修 | 验证性 | 晶体管特性测试仪 |
8 | 数字MOSIC功能和参数测试 | 4 | 必修 | 验证性 | DDS数字信号源 |
9 | 半导体光电及传输效应 | 4 | 必修 | 验证性 | 硅光电池特性实验仪 |
10 | 半导体硅片双光干涉法缺陷观察 | 4 | 必修 | 验证性 | 硅光电池特性实验仪 |