Questões de Engenharia Física

Imagens de microscopia eletrônica de varredura são muito usadas na inspeção de circuitos integrados. Nesse contexto são verdadeiras as seguintes afirmativas, EXCETO:

• A. O contraste entre as estruturas de composição química diferente pode ser evidenciado com o uso de imagem de elétrons retroespalhados.
• B. Nas energias típicas do feixe (10-30keV) as camadas dielétricas do circuito se tornam praticamente transparentes e o efeito de carregamento é desprezível.
• C. Topografia pode ser evidenciada inclinando-se a amostra em relação ao feixe.
• D. Raios-x característicos são gerados no volume de interação do feixe, e permitem uma análise química com sua detecção.
• E. Circuitos integrados podem ser danificados pelo feixe de elétrons do microscópio.

Microscopias eletrônicas de varredura e transmissão são intensamente utilizadas na análise de falhas e estudo de confiabilidade na indústria de semicondutores e microeletrônica. As afirmativas seguintes sobre a microscopia eletrônica de transmissão são verdadeiras, EXCETO:

• A. Um microscópio eletrônico de transmissão é similar a um microscópio óptico para luz visível, contendo um conjunto de lentes de magnificação para a formação da imagem.
• B. A resolução em um microscópio de transmissão é muito mais alta que em um microscópio de transmissão porque não há o volume de interação na amostra.
• C. O comprimento de onda de de Broglie dos elétrons do feixe é da ordem de 0,004 nm.
• D. A preparação da amostra é o ponto fraco da microscopia eletrônica de transmissão, porque a amostra tem que ser afinada até ficar transparente aos elétrons.
• E. O comprimento de onda de de Broglie dos elétrons do feixe é muito menor que a distância interatômica dos materiais, e devido a isso não ocorre difração dos elétrons mesmo em amostras cristalinas.

A respeito do microscópio de feixe de íons focalizados – FIB – e seu uso em análise de falhas de circuitos integrados, podese afirmar, EXCETO:

• A. O canhão de íons usualmente é de Ga⁺, com o Ga sendo suprido de uma fonte liquida.
• B. Imagens podem ser obtidas com o feixe de íons.
• C. Ao fazer uma imagem com o feixe de Ga⁺, a amostra é atacada.
• D. Com o feixe de íons é possível abrir vias em circuitos integrados prontos e acessar dispositivos, ou blocos funcionais, no interior do CI.
• E. A ação do feixe de íons é altamente localizada, não deixando contaminação ou dano fora da região alvo.

• A. 0,56 V
• B. 0,85 V
• C. 1,12 V
• D. 1,42 V
• E. Nenhuma das anteriores.

A junção Schottky metal-semicondutor e a junção p-n apresentam características I-V similares, no entanto são dispositivos fundamentalmente diversos. Quanto à comparação entre esses dois sistemas pode-se afirmar, EXCETO:

• A. A corrente na barreira Schottky é essencialmente de portadores majoritários.
• B. A corrente na junção p-n é devida a portadores minoritários.
• C. Os diodos de contato Schottky suportam uma corrente maior que os diodos p-n.
• D. A corrente de saturação dos diodos Schottky é muito maior que no diodo p-n.
• E. Diodos Schottky respondem melhor em altas freqüências que os diodos p-n, pois nesses últimos os minoritários demandam mais tempo para esvaziar a região da barreira.

As afirmativas abaixo são verdadeiras, EXCETO:

• A. Em MOSFETs a presença de íons de sódio no óxido compromete o desempenho do dispositivo, devido a sua alta mobilidade iônica.
• B. A camada de óxido de porta de MOSFETs é preferencialmente fabricada por oxidação em vapor de água.
• C. A taxa de crescimento do óxido de silício em oxidação úmida é muito mais alta que a oxidação seca.
• D. Altas taxas de crescimento de óxido resultam em maior número de estados localizados na interface Si-SiO₂.
• E. A presença de cloro na atmosfera oxidante reduz a incorporação de sódio no óxido.

Aponte dentre as afirmativas abaixo, aquela que NÃO é correta.

• A. Do ponto de vista do wafer, a sequência de passos no processo de fotolitografia é: aplicação do filme fotossensível, alinhamento da máscara com o wafer, exposição do fotoresiste, revelação do padrão.
• B. O efeito da difração da luz usada para exposição com o padrão da máscara limita a resolução das estruturas.
• C. No resiste positivo as partes não expostas são dissolvidas na revelação.
• D. O ambiente da sala de fotolitografia é iluminado em um comprimento de onda que não interfere com o material fotossensível.
• E. O fotoresiste é exposto a luz ultravioleta para ser sensibilizado (usualmente as linhas g, h ou i de lâmpadas de mercúrio).

As afirmativas abaixo se referem à problemática de produção industrial eficiente de circuitos integrados. Dentre elas aponte a que NÃO é correta.

• A. Uma maneira de aumentar o número de circuitos integrados fabricados é aumentar o diâmetro do wafer.
• B. Conhecer do rendimento de produção para cada etapa do processo de fabricação dos ICs é necessário.
• C. O rendimento global na produção de ICs é igual ao produto das eficiências de todas as etapas do processamento.
• D. Migrar para wafers maiores é a estratégia a ser seguida por todas as indústrias de microeletrônica.
• E. Controle de partículas é especialmente importante em microeletrônica devido ao tamanho dos objetos fabricados.

Supondo que a velocidade de escoamento do fluido no duto A não tenha componente transversal e sim somente na direção do duto, desprezando a diferença de energia potencial entre os pontos A e B, pode-se afirmar que a velocidade no duto B é igual a:

Dados:
P₁=P₂
D=4d
V_A=velocidade de escoamento do fluido no duto A
V_B=velocidade de escoamento do fluido no duto B

• A.

  V_B= V_A.

• B. V_B= 4 V_A.
• C. V_B= 16 V_A.
• D. V_A= (1/16) V_B.
• E. VA= 4 V_B.

Define-se o número de Mach (M) como sendo a relação entre a velocidade de um fluido numa seção e a velocidade do som na mesma seção. A figura acima mostra um bocal sônico, que é constituído de uma entrada de seção convergente, uma seção transversal de menor área chamada garganta e uma saída de seção divergente. Considerando um escoamento de gás em condição isoentrópica através do bocal sônico, pode-se afirmar que:

• A.

  na seção convergente, quando M<1, a pressão aumenta e a velocidade diminui.

• B.

  na seção divergente, quando M>1, com a ausência de ondas de choque, a pressão diminui e a velocidade aumenta.

• C.

  na seção convergente, quando M>1, a pressão diminui e a velocidade aumenta.

• D.

  na seção divergente, quando M>1, com a ausência de ondas de choque, a pressão aumenta e a velocidade diminui.

• E.

  quando M=1 na garganta, para uma determinada condição de temperatura e pressão na entrada, pode-se aumentar a vazão mássica através do bocal sônico com a diminuição da pressão na saída.