半导体测试设备管理系统的设计与实现
发表时间：2019-09-10T11:05:18.610Z 来源：《科学与技术》2019年第08期作者：蔡亲旺
[导读] 本文就针对半导体测试设备管理系统的设计与实现进行分析和探讨。
摘要：相对于企业来讲，特别是对于半导体制造企业来讲，其主要特点就是连续化以及高速化和自动化的生产活动，在这当中为了保证相关生产活动实现全面以及顺利和持续运行，就需要使得企业当中的相关生产设备正常运行。在这当中监理设备维修和管理模式，采用计算机和信息技术对相关设备数据进行采集和分析以及判断，在此基础上，建立适合企业应用的智能化设备管理系统有着很重要的作用。本文就针对半导体测试设备管理系统的设计与实现进行分析和探讨。
关键词：半导体测试设备管理系统；设计；实现
1系统设计目标
在对系统设计前，需要对设备管理系统的设计目标进行明确，这样才可以确保软件设计以及开发工作能够顺利实施。设备管理的主要目标就是对设备的综合应用率提升，是将企业作为经营目标作为依据，采用多样化的技术，对设备整个生命周期实现合理管理。
半导体测试设备管理系统，其主要就是对企业设备管理工作采用信息技术的方式体现在计算机当中，以此确保设备管理实现自动化和信息化。对于系统的使用人员来讲，半导体测试设备主要提供了数据存储和共享的一个平台，采用该平台，可以对半导体测试系统的相关基础信息数据存储到数据库当中，并且也可以采用该平台对相关信息进行查询。在系统开发角度，开发过程对于企业的发展非常重要，半导体测试设备管理系统为企业的设备管理提供了良好的发展模式，采用这种模式，不但可以对设备的工作效率提升，对设备的维护成本降低，还可以对设备的利用率提升，在一定意义上能够为企业创造良好的经济效益。
2系统架构设计
在半导体测试设备管理系统架构设计前，需要对其业务基础信息的关系了解，如图1所示。
例如，设备状态，其信息大部分都是源自设备资产台账，并且在状态报表以及故障、点检、设备的档案管理中都包含设备的状态信息，因此可以发现，系统当中的相关信息都是有一定的联系，在对系统的架构当中，需要对系统业务自身的独立性问题加强重视，只有确保业务模块逻辑合理实现，才可以对各个模块的耦合降低。
对于半导体测试设备管理系统架构主要应用的是三层模式，也就是系统业务在逻辑当中可以分为表现层和业务逻辑层和数据访问层。每一层之间都是独立存在，因此对模块的耦合降低，对系统的灵活性以及自身的可维护性可以有效提升。
表现层：表现层主要就是系统和用户之间实现交互层，采用该代码可以对用户所提交的数据或者请求进行获得，并且，可以对所处理的结果及时的反馈到用户当中。
业务逻辑层：业务逻辑层主要就是按照业务模块实施逻辑处理，并且对数据访问层进行调用，以此确保实现业务有效处理。
数据访问层：数据访问层主要就是所有和数据库进行交互的方法，对业务逻辑层所传入的参数进行接收，对数据库实现相应的增加或者删减，同时对数据操作结果及时的反馈到业务逻辑层。
3系统实现
3.1设备采购管理模块的实现
在企业设备信息管理当中，设备采购管理有着很丰富的数据，并且，采购管理过程也是非常的重要，对企业的日常运营是非常的困难。系统采购管理是根据企业标准化流程实施的，因此可以完全跟踪和记录所有链接。采购业务包括订购申请，后续收货登记和最终仓库业务。记录操作日志中的整个系统链接以确保整个过程。由于标准化和透明度目标系统管理的半导体测试设备需要从其他供应商处采购，采购最重要的功能是实现对整个企业的物料供应，这是为了确保生产活动顺利实施。
3.2设备档案维护模块的实现
对于设备档案信息管理，其作为目标系统管理当中的主要部门，对半导体设备信息实现有效记录。因为设备信息作为整个系统当中主要的数据信息，所以其所涉及到的字段属性也非常的多。在实现当中可以对设备数据格式实现有效的验证，在实际的验证当中其主要可以分为两种，第一是对客户端进行验证，采用客户端脚本来对其实现，其能够对验证响应速度有效提升，还可以对服务器的压力降低。所以，相对于一些安全性不是很高的属性验证也是采用这种方式实现。另外一种就是可以采用服务器业务代码来有效实现，相对于一些安全性较高的字段属性需要采用这种方式实现。
3.3设备报废模块的实现
在设备的日常管理当中，设备报废管理模块也是比较常见的一项功能性模块。设备在长时间运行之后，若是对其无法实施维修的状况下就可以对该设备实现设备报废操作，但是其一定要能够使得维修部门对相关无法维修证明出示才可以进行报废操作。对半导体测试设备管理系统报废功能的实现，首先需要操作人员能够提供相应的设备报废申请，在申请书当中对报废的原因及时的标注，设备管理相关人员就可以对现阶段的设备做好报废操作，对其相应的信息有效的移动到数据表当中，并且也是为其重新分配新的设备进行代替。对新分配的
半导体材料吸收光谱测试分析 一、实验目的 1.掌握半导体材料的能带结构与特点、半导体材料禁带宽度的测量原理与方法。 2.掌握紫外可见分光光度计的构造、使用方法和光吸收定律。 二、实验仪器及材料 紫外可见分光光度计及其消耗品如氘灯、钨灯，玻璃基ZnO薄膜。 三、实验原理 1.紫外可见分光光度计的构造、光吸收定律 (1)仪器构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示记录系统。 a．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源，350~1000nm；氢灯或氘灯——紫外光源，200~360nm。 b．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 色散元件：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距； 光栅——衍射和干涉分出光波长等距。 c．吸收池：玻璃——能吸收UV光，仅适用于可见光区；石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区。 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） d．检测器：将光信号转变为电信号的装置。如：光电池、光电管（红敏和蓝敏）、光电倍增管、二极管阵列检测器。 紫外可见分光光度计的工作流程如下： 0.575 光源单色器吸收池检测器显示双光束紫外可见分光光度计则为： 双光束紫外可见分光光度计的光路图如下：
(2)光吸收定律 单色光垂直入射到半导体表面时，进入到半导体内的光强遵照吸收定律： x x e I I?- =α d t e I I?- =α 0(1) I0：入射光强；I x：透过厚度x的光强；I t：透过膜薄的光强；α：材料吸收系数，与材料、入射光波长等因素有关。 透射率T为： d e I I T?- = =α t (2) 则 d e T d? = =?α α ln ) /1 ln( 透射光I t
设备管理系统数据库 设备管理系统是一个以计算机网络技术为基础的进行设备信息数据监管的综合设备管理系统。它联结各个生产、管理和决策部门的设备管理，为企业的设备信息管理建立一个集中的共享数据库，实现设备管理的一体化数据采集、传输和处理，能够使各种点检、维修、备件、资材计划及维修合同预算等自动生成，用以完善各种标准，随时掌握设备的状态，实行有效的经济的维修，保持和改善设备的工作性能，减少故障，延长零部件的使用寿命，提高设备的功能投入率和精度保持率! 设备管理系统运行环境： 数据库服务器：PVI3000/1G/4x36G/1000/100M/15＂； WEB服务器：PVI3000/2G/2x36G/1000/100M/15＂； PC终端：PIII700/128K/10G/100/10M/15＂，WIN98/2000； 数据库平台：ORACLE、SQLSERVER、SYBASE等大型数据库； 服务器操作系统：WIN2000SERVER； 开发平台：TIB（DELPHI） 企业在生产、运营、试验等活动中所使用的机械、设施、仪器以及机具等设备资源需要持续、高效管理，在设备全程管理中，企业设备
管理重点在于设备信息化管理；维保计划的制定、执行与指挥调度；设备使用的可追溯型、设备运行与检修的实时掌控；设备维修费用的控制与管理；备件采购、消耗等过程跟踪管理……针对这些管理环节，设备管理系统软件能够提供安全、可靠、高质量、易扩展的行业解决方案，满足客户设备管理快速发展的业务需求，帮助企业运用技术、经济等手段管好、用好、修好、改造好设备，促进设备信息化管理改革、保证设备质量、降低设备故障率和事故率、节能降耗，并对企业设备管理提供决策支持，从而提高企业经济效益和社会效益！ 设备管理系统根据企业的设备标准、参数（如设备种类、品牌、配置、规格、型号等），以及企业资金预算制定设备采购计划，同时按照企业设备标准和各种参数（如用途、基本要求、质量标准等）进行评定，并基于审批意见系统自动提交上报设备采购计划。设备管理系统根据设备统计数据、状态，自动制定各种设备管理计划，如：设备维修计划、设备保养计划、设备更新计划，使生产设备保持最佳使用状态，进而提高生产效率。 该软件是一个企业最重要的资源之一。其包括在企业运营的方方面面当中，是企业内部信息管理系统的一个有机组成部分，是促成各生产部门间相互连接、合作的纽带。无论是生产设备、仪器设备、网络设备等等，以及关于这些设备的选择、购买、使用、维修、更新、改造，都是企业各个部门、各个运营环节必不可少的部分。许多企业设
300mm半导体工厂的AMHS系统 在半导体制造技术高度发达的今天，300mm的半导体工厂已经成为全球半导体行业的 主流。由于300mm半导体生产线的巨额投入，人们不得不尽可能的挖掘300mm工厂的生产效率，以期得到更大的晶圆产出。一个功能强大且性能稳定的AMHS系统在300mm工厂里扮演了一个非常重要的角色。AMHS系统不仅可以有效的利用宝贵的洁 净室的生产空间，并且还可以提高生产设备的利用率，缩短在制品WIP的Cycle Time，所以在很多的300mm的半导体工厂里，AMHS都被视为可以快速提升产能，增加生产效率的尖兵利器。 AMHS系统在300mm半导体工厂的应用特点 和200mm晶圆相比，更大的晶圆尺寸使得单批Lot的晶圆重量变得更大，仅凭在 200mm工厂Intrabay内的人工搬运已经远远无法满足300mm工厂的生产要求。因此，在300mm的半导体工厂里，生产方式的巨大变化也给AMHS系统提出了更高的要求。 搬送方式的巨大进化 首先，是AMHS搬送方式从200mm工厂的SEMI Auto方式到300mm工厂Full Auto 方式的转变。如图1红色轨道所示：在200mm工厂所采用的Semi Auto生产方式中的Wafer搬送，只包括中央区域Interbay的AMHS搬送。而Wafer到生产设备的部分需 要人工搬送来完成。而在300mm工厂里，由于wafer自身重量的增加，导致人工搬送 异常困难，故由AMHS系统取而代之直接将wafer搬送到生产设备，如图1中的蓝色轨道，这即是Full Auto的作业方式。这种方式极大减轻了生产一线操作人员的工作强 度，同时又避免了因人为事故而造成的损失。更为重要的是，在工厂产能迅速提升的过 程中，可以满足大规模搬送量的AMHS系统的巨大优势可以完全呈现。 其次，是Tool To Tool直接搬送的全厂性应用。为了进一步的节省FOUP的搬送时间，300mm晶圆厂的AMHS系统必须支持Tool To Tool的直接搬送。这种搬送模式可以 使得FOUP不必经过存储设备Stocker的中转，而直接从上一站的加工设备搬送到下 一站的加工设备。 如图1所示：在没有Tool To Tool直接搬送的工厂内，从Tool A到Tool B的搬送路径为Tool A→Stocker01—>Stocker02→Tool B。但是在具备Tool To Tool直接搬送功能的工厂内，如图2所示，从Tool A到Tool B的搬送路径为Tool A→Tool B。
半导体材料能带测试及计算 对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置. 图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样：
背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试： 用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。
第一章 半导体器件基础 ⒈ 讨论题与思考题 ⑴ PN 结的伏安特性有何特点？ ⑵ 二极管是非线性元件,它的直流电阻和交流电阻有何区别？用万用表欧姆档测量的二极管电阻属于哪一种？为什么用万用表欧姆档的不同量程测出的二极管阻值也不同？ ⑶ 硅二极管和锗二极管的伏安特性有何异同？ ⑷ 在结构上，三极管是由两个背靠背的PN 结组成的，那么，三极管与两只对接的二极管有什么区别？ ⑸ 三极管是由两个背靠背的PN 结组成的，由很薄的基区联系在一起。那么，三极管的发射极和集电极是否可以调换使用？ ⑹ 场效应管的性能与双极型三极管比较有哪些特点？ ⒉ 作业题 题1.1 在硅本征半导体中掺入施主杂质，其浓度为3 17d cm 10 =N ，分别求出在250K 、300K 、350K 时电子和空穴的浓度。 题 1.2 若硅PN 结的317a cm 10 =N ，3 16d cm 10=N ，求T =300K 时PN 结的内建电位差。 题1.3 流过硅二极管的电流I D =1mA 时，二极管两端压降U D =0.7V ，求电流I D =0.1mA 和10mA 时，二极管两端压降U D 分别为多少？ 题1.4 电路如图题1.4中二极管是理想的，t U u ωsin m i ?=： ① 画出该电路的传输特性； ② 画出输出电压波形。 题图 1.4 题1.5 题图 1.5中二极管是理想的，分别求出题图1.5(a)、(b)中电压U 和电流I 的值。 (a) (b) 题图1.5 题1.6 在图题1.6所示电路中，取5-V8、半导体材料吸收光谱测试分析
半导体材料吸收光谱测试分析 一、实验目的 1.掌握半导体材料的能带结构与特点、半导体材料禁带宽度的测量原理与方法。 2.掌握紫外可见分光光度计的构造、使用方法和光吸收定律。 二、实验仪器及材料 紫外可见分光光度计及其消耗品如氘灯、钨灯、绘图打印机，玻璃基ZnO 薄膜。 三、实验原理 1.紫外可见分光光度计的构造、光吸收定律 UV762双光束紫外可见分光光度计外观图： (1)仪器构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示记录系统。 a ．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源，350~1000nm ；氢灯或氘灯——紫外光源，200~360nm 。 b ．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 色散元件：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距； 光栅——衍射和干涉分出光波长等距。 c ．吸收池：玻璃——能吸收UV 光，仅适用于可见光区；石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区。 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） d ．检测器：将光信号转变为电信号的装置。如：光电池、光电管（红敏和蓝敏）、光电倍增管、二极管阵列检测器。 紫外可见分光光度计的工作流程如下： 光源 单色器 吸收池 检测器 显示 双光束紫外可见分光光度计则为：
双光束紫外可见分光光度计的光路图如下： (2)光吸收定律 单色光垂直入射到半导体表面时，进入到半导体内的光强遵照吸收定律： x x e I I ?-=α0 d t e I I ?-=α0 (1) I 0：入射光强；I x ：透过厚度x 的光强；I t ：透过膜薄的光强；α：材料吸收系数，与材料、入射光波长等因素有关。 透射率T 为： d e I I T ?-==α0 t (2)
纳米材料的测试与表征 目录 一、纳米材料分析的特点 二、纳米材料的成分分析 三、纳米材料的结构分析 四、纳米材料的形貌分析 一、纳米材料分析的特点 纳米材料具有许多优良的特性诸如高比表面、高电导、高硬度、高磁化率等； 纳米科学和技术是在纳米尺度上（0.1nm~100nm之间）研究物质（包括原子、分子）的特性和相互作用，并利用这些特性的多学科的高科技。 纳米科学大体包括纳米电子学、纳米机械学、纳米材料学、纳米生物学、纳米光学、纳米化学等领域。 纳米材料分析的意义 纳米技术与纳米材料属于高技术领域，许多研究人员及相关人员对纳米材料还不是很熟悉，尤其是对如何分析和表征纳米材料，获得纳米材料的一些特征信息。 主要从纳米材料的成分分析，形貌分析，粒度分析，结构分析以及表面界面分析等几个方面进行了检测分析。 通过纳米材料的研究案例来说明这些现代技术和分析方法在纳米材料表征上的具体应用。 二、纳米材料的成分分析 ●成分分析的重要性 ?纳米材料的光电声热磁等物理性能与组成纳米材料的化学成分和结构具有密切关 系 ?TiO2纳米光催化剂掺杂C、N ?纳米发光材料中的杂质种类和浓度还可能对发光器件的性能产生影响据报；如通过 在ZnS中掺杂不同的离子可调节在可见区域的各种颜色。 ?因此确定纳米材料的元素组成测定纳米材料中杂质种类和浓度是纳米材料分析的 重要内容之一。 ●成分分析类型和范围 ?纳米材料成分分析按照分析对象和要求可以分为微量样品分析和痕量成分分 析两种类型； ?纳米材料的成分分析方法按照分析的目的不同又分为体相元素成分分析、表面 成分分析和微区成分分析等方法； ?为达此目的纳米材料成分分析按照分析手段不同又分为光谱分析、质谱分析、 能谱分析 ●纳米材料成分分析种类 ?光谱分析:主要包括火焰和电热原子吸收光谱AAS，电感耦合等离子体原
第一章 半导体器件基础测试题（高三） 姓名 班次 分数 一、选择题 1、N 型半导体是在本征半导体中加入下列 ___________ 物质而形成的。 A 、电子； B 、空穴； C 、三价元素； D 、五价元素。 2、在掺杂后的半导体中，其导电能力的大小的说法正确的是 A 、掺杂的工艺； B 、杂质的浓度: C 、温度； D 、晶体的缺陷。 3、晶体三极管用于放大的条件，下列说法正确的是 _______________ 。 A 、发射结正偏、集电结反偏； B 、发射结正偏、集电结正偏; C 、发射结反偏、集电结正偏； D 、发射结反偏、集电结反偏; 4、晶体三极管的截止条件，下列说法正确的是 _____________________ 。 A 、发射结正偏、集电结反偏； B 、发射结正偏、集电结正偏; C 、发射结反偏、集电结正偏； D 、发射结反偏、集电结反偏; 5、晶体三极管的饱和条件，下列说法正确的是 A 、发射结正偏、集电结反偏； C 、发射结反偏、集电结正偏； 6、理想二极管组成的电路如下图所示，其 A 、一 12V ； B 、一 6V ； C 、+6V ； D 、+12V 。 7、要使普通二极管导通，下列说法正确的是 __________________ 。 A 、运用它的反向特性； B 、锗管使用在反向击穿区； C 、硅管使用反向区域，而锗管使用正向区域； D 、都使用正向区域。 8、对于用万用表测量二极管时，下列做法正确的是 _______________________ A 、 用万用表的R X 100或R X 1000的欧姆，黑棒接正极，红棒接负极，指针偏转; B 、 用万用表的R X 10K 的欧姆，黑棒接正极，红棒接负极，指针偏转； C 、 用万用表的R X 100或R X 1000的欧姆，红棒接正极，黑棒接负极，指针偏转; D 、用万用表的R X 10，黑棒接正极，红棒接负极，指针偏转; 9、电路如下图所示，则 A 、B 两点的电压正确的是 ________________ B 、发射结正偏、集电结正偏; D 、发射结反偏、集电结反偏; AB 两端的电压是 _____________
Cleanroom System [ 洁净室系统] /ceiling grid 、无a, 内装修工程：(高架地板工程、洁净室隔墙板系统、铝合金龙骨吊顶尘 涂装、环氧地坪等)、压差控制系统、ESD防静电等； b, 循环空调系统：(包括部分供热与通风系统，比如MAU/OAC、AHU、FFU、DDC、 FCU、粗、中、高、超高过滤器、化学过滤器etc.、送气风机、排气风机etc.); c, FOUNDATION:防震机座、粉尘监测智能系统 /DMS系统、风淋室、传递窗、层流罩、洁 净工作台、洁净洗手器、洁净衣架、洁净电梯、正压洁净楼梯间系统、化学品储存冷库和压缩机etc. Mechanical System ［机械系统］ 中央动力,Central utility:Mechenical( 热水、冷冻水、软水、工艺设备冷却水PCW、 生产上水、自来水、饮用水、一般蒸汽和洁净蒸汽等管路供应系统；锅炉、冷冻机、冷却塔、空压机等厂务设施) Specialty Gas and Bulk Gas ［特殊气体和大宗气体］ a, Bulk Gas:GAS YARD 气站,CQC(N2/H2/O2/Ar/He/ 天然气)【包括普通和超纯/精制气体】，压缩空气(CDA)--有些FAB还将机台用CDA和厂务设备用CDA供应系统分开，呼吸空气供应系统等； b, Specialty Gas System ( 部分特性有重迭): (1) 易燃性气体(Flammable Gas) (2) 毒性气体(Toxic Gas) (3) 腐蚀性气体(Corrosive Gas) (4) 惰性气体(Inert Gas) (5) 氧化性气体(Oxide Gas) (6) 低压/保温气体(Heat G as) Water Treatment System ［水处理系统］ a, 超纯水供应系统、热/温纯水供应系统、一次纯水(RO水)供应系统etc. b, 工艺废水处理(酸、碱、含氟排水、slurry/cmp、研磨排液、温排水、纯水回收、一 般排水、TMAH显影液、H2O2、硫酸排液、磷酸排液、NH3排液etc.) c, 办公用给排水系统：饮用水供应、自来水供应、生活污水处理、雨水排放系统etc Exhaust System［工艺排气系统］ a, 工厂SCRUBBER:酸、碱、有机VOC、粉尘、一般排气etc.［有些FAB还包括了紧急排烟/事故排风系统］ b, LOCAL SCRUBBER( 一般附属于工艺设备):依其原理大概可分成下列几类(1)电热水洗式；(2)燃烧水洗式(3)填充水洗式;(4)干式吸附式。 Chemical Dispensing System［化学品供应系统］ 包括化学品供应系统和化学品回收系统，具体使用的化学品种类根据每个FAB产品的 不同而不同： a,Chemical Dispe nsi ng System 化学品供应系统
半导体材料能带测试及计算对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置.
图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样： 背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试：
用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。 2. 根据(αhv)1/n = A(hv – Eg)，其中α为吸光指数，h为普朗克常数，v为频率，Eg为半导体禁带宽度，A为常数。其中，n与半导体类型相关，直接带隙半导体的n取1/2，间接带隙半导体的n为2。
第一章半导体器件基础 1．试求图所示电路的输出电压Uo，忽略二极管的正向压降和正向电阻。 解： （a）图分析： 1）若D1导通，忽略D1的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=1V，U D2=1-4=-3V。即D1导通，D2截止。 2）若D2导通，忽略D2的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所示，则U O=4V，在这种情况下，D1两端电压为U D1=4-1=3V，远超过二极管的导通电压，D1将因电流过大而烧毁，所以正常情况下，不因出现这种情况。 综上分析，正确的答案是U O= 1V。 （b）图分析： 1.由于输出端开路，所以D1、D2均受反向电压而截止，等效电路如图所示，所以U O=U I=10V。
2．图所示电路中， E 解： （a）图 当u I＜E时，D截止，u O=E=5V； 当u I≥E时，D导通，u O=u I u O波形如图所示。 u I ωt 5V 10V uo ωt 5V 10V （b）图 当u I＜-E=-5V时,D1导通D2截止，uo=E=5V； 当-E＜u I＜E时，D1导通D2截止，uo=E=5V； 当u I≥E=5V时，uo=u I 所以输出电压u o的波形与（a）图波形相同。 5．在图所示电路中，试求下列几种情况下输出端F的电位UF及各元件(R、DA、DB)中通过的电流：( 1 )UA=UB=0V；( 2 )UA= +3V，UB = 0 V。( 3 ) UA= UB = +3V。二极管的正向压降可忽略不计。 解：（1）U A=U B=0V时，D A、D B都导通，在忽略二极管正向管压降的情况下，有：U F=0V mA k R U I F R 08 .3 9.3 12 12 = = - = XRD复习重点 1.X射线的产生及其分类 2.X射线粉晶衍射中靶材的选取 3.布拉格公式 4.PDF卡片 5.X射线粉晶衍射谱图 6.X射线粉晶衍射的应用 电子衍射及透射电镜、扫描电镜和电子探针分析复习提纲 透射电镜分析部分： 4.TEM的主要结构，按从上到下列出主要部件 1）电子光学系统——照明系统、图像系统、图像观察和记录系统；2）真空系统； 3）电源和控制系统。电子枪、第一聚光镜、第二聚光镜、聚光镜光阑、样品台、物镜光阑、物镜、选区光阑、中间镜、投影镜、双目光学显微镜、观察窗口、荧光屏、照相室。 5. TEM和光学显微镜有何不同？ 光学显微镜用光束照明，简单直观，分辨本领低（0.2微米），只能观察表面形貌，不能做微区成分分析；TEM分辨本领高（1A）可把形貌观察，结构分析和成分分析结合起来，可以观察表面和内部结构，但仪器贵，不直观，分析困难，操作复杂，样品制备复杂。 6.几何像差和色差产生原因，消除办法。 球差即球面像差，是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的。减小球差可以通过减小CS值和缩小孔径角来实现。 色差是由于入射电子波长（或能量）的非单一性造成的。采取稳定加速电压的方法可以有效的减小色差；适当调配透镜极性；卡斯汀速度过滤器。 7.TEM分析有那些制样方法？适合分析哪类样品?各有什么特点和用途？ 制样方法：化学减薄、电解双喷、竭力、超薄切片、粉碎研磨、聚焦离子束、机械减薄、离子减薄； TEM样品类型：块状，用于普通微结构研究； 平面，用于薄膜和表面附近微结构研究； 横截面样面，均匀薄膜和界面的微结构研究； 小块粉末，粉末，纤维，纳米量级的材料。 二级复型法：研究金属材料的微观形态； 一级萃取复型：指制成的试样中包含着一部分金属或第二相实体，对它们可以直接作形态检验和晶体结构分析，其余部分则仍按浮雕方法间接地观察形态； 金属薄膜试样：电子束透明的金属薄膜，直接进行形态观察和晶体结构分析； 粉末试样：分散粉末法，胶粉混合法 思考题： 1.一电子管，由灯丝发出电子，一负偏压加在栅极收集电子，之后由阳极加速，回答由灯丝到栅极、由栅极到阳极电子的折向及受力方向？ 2.为什么高分辨电镜要使用比普通电镜更短的短磁透镜作物镜？ 高分辨电镜要比普通电镜的放大倍数高。为了提高放大倍数，需要短焦距的强磁透镜。透镜的光焦度1/f与磁场强度成H2正比。较短的f可以提高NA，使极限分辨率更小。 3.为什么选区光栏放在“象平面”上？ 电子束之照射到待研究的视场内；防止光阑受到污染；将选区光阑位于向平面的附近，通过 目录 前言――――――――――――――――――――――― 摘要――――――――――――――――――――――― 第一章系统需求分析 第二章系统设计 2．1系统方案确定 2．2系统功能实现 第三章怎样开发一个人事工资管理系统？ 3．1 编程环境的选择 3．2 关系型数据库的实现 3．3 二者的结合（DBA） 第四章 Visual basic下的控件所实现的功能 4．1实现菜单选项 4．2 实现工具栏 4．3 帮助 第五章系统总体规划 5．1 系统功能 5．2 流程图 第六章系统具体实现 6.1 用户界面的实现 6.2 数据库的实现 第七章结束语 第八章主要参考文献 第九章程序源代码、各功能模块的程序流程图 --------------前言-------------- 设备管理信息系统是一个企事业单位不可缺少的部分,它的内容对于企事业单位的决策者和管理者 来说都至关重要,所以设备管理信息系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理设备的信息，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。本论文主要介绍的是设备管理信息系统的整个设计过程。 随着计算机技术的不断发展，计算机应用于各大领域，并给人们的生活带来了极大的便利，在固定管理系统亦是如此。以往设备员由于缺乏适当的软件而给其工作带来了很多不便。本论文所介绍的便是一个设备管理信息系统，以方便在设备安排和设备管理信息上的工作任务。 该系统适用于普通设备的管理，在使用上力求操作容易，界面美观，另外，本系统具有较高的扩展性和可维护性，可能在以后需要的时候进行软件升级。 整个系统的开发过程严格遵循软件工程的要求，做到模块化分析、模块化设计和代码编写的模块化。 作为计算机应用的一部分,使用计算机对设备信息进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高设备管理信息的效率,也是企业的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。 --------------摘要-------------- 设备管理信息系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。 经过分析,我们使用MICROSOFT公司的VISUAL BASIC开发工具,利用其提供的各种面向对象的开发工具,尤其是数据窗口这一能方便而简洁操纵数据库的智能化对象,首先在短时间内建立系统应用原型,然后,对初始原型系统进行需求迭代,不断修正和改进,直到形成用户满意的可行系统。 整个系统从符合操作简便、界面友好、灵活、实用、安全的要求出发，完成设备管理信息的全过程，包括每一物品，例如办公设备、家具、计算机及其他有价值的设备分配一个唯一的物品编码，并根据此编码在计算机中建立设备信息库，对设备的新增、领用、折旧等进行管理，使管理人员可对设备的流向进行跟踪，随时掌握设备的现状及公司雇员领用设备情况，减少设备丢失现象，解决查找、盘点困难等问题，提高管理人员的工作效率。因此，开发这样一套管理软件成为很有必要的事情,在下面的各章中我们将以开发一套设备管理信息系统为例,谈谈其开发过程和所涉及到的问题及解决方法。 企业要想不断提高设备的使用效率，并且在预期的时间内收回所投资金和实现预期的投资收益，就要加强设备管理信息。设备管理信息的主要内容有： ?设备日常管理 ?设备使用效率管理 ?设备投资规模变动的边际收入与边际成本分析 ?设备折旧管理 论文主要介绍了本课题的开发背景，所要完成的功能和开发的过程。重点的说明了系统设计的重点、设计思想、难点技术和解决方案。 关键字：Visual Basic6.0，控件、窗体、数据库，设备管理信息 第一章. 系统需求分析 1.1现行业务系统描述 设备管理信息对每个企业单位都是十分重要的工作，设备管理信息的好，可以使设备发挥最大效益，杜绝各种不良设备，反之则会造成生产资料利用率低下，甚至造成设备流失。 本管理系统是为适应于的设备管理信息而开发的软件。从设备使用的角度管理设备，协助学校建立一套完善的数据管理模型，提供全面数据的编辑、查询、系统管理等等功能，达到对设备科学管理的目 ３0０mm半导体工厂的AMHS系统 在半导体制造技术高度发达的今天,30０mｍ的半导体工厂已经成为全球半导体行业的主流。由于30０mm半导体生产线的巨额投入，人们不得不尽可能的挖掘3０0mm工厂的生产效率,以期得到更大的晶圆产出。一个功能强大且性能稳定的AMHS系统在３0０ｍｍ工厂里扮演了一个非常重要的角色。AMHS系统不仅可以有效的利用宝贵的洁净室的生产空间,并且还可以提高生产设备的利用率，缩短在制品WＩＰ的Ｃycｌe Ti ｍe,所以在很多的3０0ｍm的半导体工厂里，AMＨＳ都被视为可以快速提升产能，增加生产效率的尖兵利器。 AMHS系统在300mm半导体工厂的应用特点?和200mm晶圆相比,更大的晶圆尺寸使得单批Ｌot的晶圆重量变得更大，仅凭在2０0ｍm工厂Iｎtｒabay内的人工搬运已经远远无法满足３00mｍ工厂的生产要求。因此,在300ｍm的半导体工厂里,生产方式的巨大变化也给AMHS系统提出了更高的要求。 搬送方式的巨大进化 首先，是AMHS搬送方式从2０0mm工厂的SEＭI Auto方式到３00mｍ工厂FｕｌｌAutｏ方式的转变。如图1红色轨道所示:在２0０ｍm工厂所采用的Semi Auｔo生产方式中的Wａfer搬送,只包括中央区域Inｔerbaｙ的AMHS搬送。而Wafer到生产设备的部分需要人工搬送来完成。而在300ｍｍ工厂里,由于wａfｅr自身重量的增加,导致人工搬送异常困难，故由ＡMHS系统取而代之直接将wafer搬送到生产设备,如图１中的蓝色轨道,这即是FullＡuto的作业方式。这种方式极大减轻了生产一线操作人员的工作强度，同时又避免了因人为事故而造成的损失。更为重要的是,在工厂产能迅速提升的过程中,可以满足大规模搬送量的AMHＳ系统的巨大优势可以完全呈现。 其次,是ToｏｌＴo Ｔool直接搬送的全厂性应用。为了进一步的节省ＦOUＰ的搬送时间，３00mｍ晶圆厂的AＭHS系统必须支持Toｏl To Toｏl的直接搬送。这种搬送模式可以使得ＦOUP不必经过存储设备Stockeｒ的中转,而直接从上一站的加工设备搬送到下一站的加工设备。 如图１所示：在没有Tｏol To Toｏl直接搬送的工厂内,从Tool A到ＴｏｏｌB的搬送路径为Toｏl A→Stockｅr01—＞Stｏｃker0２→ＴooｌB。但是在具备ＴooｌT ｏＴｏoｌ直接搬送功能的工厂内，如图2所示,从Ｔool Ａ到ＴｏoｌB的搬送路径为TooｌA→Tｏol Ｂ。 郑州轻工业学院本科 数据库课程设计总结报告 设计题目：设备管理系统 学生姓名：xx 、xx 系别：计算机与通信工程学院 专业：计算机科学与技术 班级：计算机科学与技术10~01 学号：xx 指导教师：张保威金松河 2012 年12月30 日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目设备管理系统 专业、班级计算机科学与技术10－1 学号 xx 姓名 xx 学号 xx 姓名 xx 主要内容： 了解设备管理的基本流程，根据构思活出E---R图。根据所化E---R图，对相应的试题和关系建立表格，实现数据的初始化。用SQL建立数据库表，然后再用其他软件建立界面（如此设备管理系统用的是C#实现界面），将建立好的界面同数据库进行链接，实现对数据库的简单的增删改查。 E-R图思路： 部门向设备处申请所需设备的数量及类型，设备处产生采购清单递交给采购员。 采购员从供应商获得设备存放在设备存放处，设备管理员将设备分配到需要设备的各个部门，部门将设备分给员工进行使用。 在使用设备的过程中，如果设备在保修期限内出现质量问题部门向设备处申请，设备退回供应商；如果设备损坏，由部门向维修人员报修；若无维修价值，则申请报废。 基本要求： 立足于科技日益发达，自动化组不占据主要市场，要求学生根据自己所学的数据库知识，建立简单的数据库实现对设备管理的机械化，自动化。 1：能够数量掌握SQL； 2:能够运用其他辅助工具做图形界面。 3：能够实现对C#和数据库的链接。 4：作出的系统能够对数据库进行简单的增删改查。 5：通过机械化，自动化工具的使用，提高工作效率、准确率。 主要参考资料等： 《数据库系统概论》作者：王珊萨师煊出版社：高等教育出版社 《数据库系统概论》课堂课件。 完成期限：两周 指导教师签名： 课程负责人签名： 2012年 12月 30 日 半导体生产线设备联机 管 理 方 案 编制时间：2016年5月3日 第一章半导体生产线设备运营现状 一、管理思路和管理工具落后 我国工业自动化水平还很落后，自动化技术是探索和研究实现自动化生产制造过程的方法和技术，涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等综合性技术领域，也就是在工业工厂里尽可能地利用设备联机和设备取代人工劳动。 设备联机监控是工业4.0的基础，设备联机是实现工业4.0和工业互联网的前提和基础，把机器和设备通过网络连接起来，才能真正实现工业4.0。 工业4.0时代，仍在用摄像头管理工厂，你能看到什么？只有一幅幅杂乱无章的镜头，稍不留神即可存在安全隐患，且管理成本也偏高。 二、半导体生产线设备管理困难，投资回报率有很大提升空间。 在半导体制造行业，看似良好运作的生产车间实际上并不一定以最好的工作状态进行工作，设备和操作人员的价值存在很大的改善空间，这无形之中为企业带来巨大损失。 上千万的设备资金投入，我们的产能还有多少潜力可挖？ 产品品质异常频发波动，由那批物料、那台机器造成？ 客户投诉或品质异常----费尽人力追查材料来源、追查生产批次、追查产线工序、追查操作人员、追查设备的历史生产状态吗？ 故障频发，维修误工、浪费材料、交期告急，设备的故障-----可不可预先防控？ 计件、计时薪酬统计劳神费力，纠纷不断----能不能自动核算？ 产能告急，故障频发----生产部与设备部，谁的过失与责任？ 1.设备管理难 车间设备厂家、种类多种多样，设备稼动率的状况不能做到实时，长期的统计，设备运行数据不能及时同步到管理层。 2.救火多余预防 被动型维修、事后维修多，无法实现预测维修少做保养或保养计划贯彻不力。 3.绩效考核难 设备稼动率数据获取困难，技术员绩效考核困难，无数据化指标维修依靠个人积累，经验传承少。 第二章半导体生产线设备联机的兴起与发展 一、设备联机系统的立项原因 设备监控系统即通过网络技术手段将设备联机管理。 1.从业务层面考虑，由于制造企业生产设备成本昂贵，不易进行系统化管理。设备效率、设备维护情况等是提高生产设备利用率的重要指标参考。是实现制造信息化管理的第一步。 2.从市场层面考虑，客户对设备管理需求迫切，容易见到效果。 3.从公司运营成本层面考虑，设备联机系统标准化程度高，实施成本可控，是切入一个客户的良好工具。 学校代码： 学号： HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献综述 题目仓储温湿度报警系统的设计 学生姓名 专业班级电气工程及其自动化二班 学号 系（部）电气信息工程系 指导教师(职称)蒋威（讲师） 完成时间 2011年 3 月 1日 仓储温湿度报警系统的设计综述 摘要：为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测 工作，并及时报警提示。本文根据粮仓环境测试的特点，应用现代检测理论，对温室的温度、湿度等环境因子进行自动检测，并实现报警功能，首先介绍了粮仓自动监测系统的发展背景及现状，指出在控制监测方面存在的问题和需要进一步深入探讨、研究的各个方面。 关键词：粮仓、单片机、监测、传感器 目前，关于这类监测系统的研究，国内外公开发表的文献不多，下面是关于 单片机自动监测的一些主要文献： 文献[1] 这本书从应用角度出发，精选了国内外最新流行的智能仪器与数据采集系统中的一些有特色、功能很强的新型集成电路20多类100余种。内容涉及仪用放大器，运算放大器，隔离放大器，变送器，A／D、 D／A变换器， LED、LCD驱动器，看门狗定时器，UP电源监控器，数字电位器，闪烁存储器，实时时钟等器件。所优选的每一种器件除阐述其基本功能、电路特点、性能参数和管脚说明之外，更突出器件的使用方法和应用电路。对智能仪器设计、数据采集、自动控制、数字通信和计算机接口这部分设计具有很高的使用和参考价值。 文献[2] 这本书是"单片机应用技术丛书"中专门介绍单片机应用系统软件 设计的一本著作。书中总结了作者多年来在80C51系列单片机应用系统软件设计 中的实践经验，归纳出一整套应用程序设计的方法和技巧。在内容安排上，不仅 有实现功能要求的应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法，还以较大篇幅介绍了提高系统可靠性的抗干扰设计和容错设计技术以及程序测试的正确思想方法。附录中向读者提供了完整的系统程序设计样本和经过多年使用考验的定点运算子程序库与浮点运算子程序库的程序文本、注释及使用方法。对于本次设计主要参考的是应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法这一部分的内容。 文献[3] 提出MCS-51系列单片机应用系统的构成和设计方法。详细地阐述 了应用系统的前向通道（传感器通道接口）、后向通道（伺服驱动、控制通道接 口）、人机对话通道和相互通道（单片机应用系统之间的通信接口）的结构设计、 企业设备管理系统 1 第 4 章企业设备管理系统 公司经常需要采购一些设备,用以满足公司正常运营的需要,采购回来的设备不能堆 放在库房里就不论了,谁想用的时候就去拿,谁想换的时候就去换。这样,公司的设备恐 怕会越来越少,公司正常的运营就会受到影响。因此,需要对公司的设备进行库存管理, 保证设备借出和归还有序,还要能查到设备的借出情况。企业设备管理系统正好能满足这 个需求,它提供了对设备库存、设备借出、设备归还和设备统计信息的管理。 4.1 系统设计 系统设计是系统开发最为关键的一环,良好的系统设计需要把握系统的需求,并合理 地划分功能模块。企业设备管理系统的系统设计还需要把握一个关键点,就是明确设备的 惟一性,尽管设备可能一模一样,可是也应该区别开来,因为我们的借出、归还以及借出 历史的统计都是要具体到某一个设备的,需要对每一个设备赋予不同的设备编号,一般会 制作标签贴在设备上,这恐怕是库房管理员常做的工作,设备编号的 2 方式能够根据公司具 体决定。 4.1.1 功能描述 企业设备管理系统包括设备库存管理、设备借出归还管理和设备统计信息管理,详细 的功能描述如下。 1. 设备库存管理 设备库存管理包括新设备入库、修改设备信息和陈旧设备的库存清理。新设备入库是 对新采购的设备进行入库的操作。修改设备信息是对入库设备的名称、购买人、入库时间、 设备说明等信息的修改。库存清理,是清理库存中不能再用的设备。 2. 设备借出归还管理 设备借出归还管理包括设备借出管理和设备归还管理。对于设备借出管理,如果设备 已经借出,要提示用户谁借走了设备。当借出成功的时候,需要在列表中显示借出人、借 出时间和借出设备信息,如果归还成功,还需要显示设备归还时间。 3. 设备统计信息管理 设备统计信息管理包括对设备借出历史信息、设备使用频率信息 3材料测试与分析总复习
设备管理系统毕业设计(设计与代码实现)1
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