半導體技術基礎(杜中一) 杜中一 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜中一 著

圖書標籤:

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• 電子技術
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• 電子工程
• 模擬電路
• 數字電路
• 器件
• 物理學

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122099259

商品編碼：29257896617

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

基本信息

書名：半導體技術基礎(杜中一)

定價：25.00元

作者：杜中一

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787122099259

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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本書針對高職教學及學生的特點，根據微電子、電子製造、光電子以及光伏等專業人纔培養方案的需要，係統地介紹瞭半導體技術相關的基礎知識。本書主要包括半導體物理基礎、矽半導體材料基礎、化閤物半導體材料基礎、PN結、雙極型晶體管、MOS場效應晶體管、其他常用半導體器件、半導體工藝化學、半導體集成電路設計原理、半導體集成電路設計方法與製造工藝等內容。
本書“以應用為目的，以實用為主，理論以必需、夠用為度”作為編寫原則，突齣理論的實用性，語言通俗易懂，內容全麵,重點突齣,層次清楚,結構新穎,實用性強。
本書可作為微電子、電子製造、光電子以及光伏等相關專業的高職高專學生的教材或學習參考用書。

目錄

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章　半導體技術概述
　11　半導體技術
　　111　半導體集成電路發展史
　　112　半導體技術的發展趨勢
　12　半導體與電子製造
　　121　電子製造基本概念
　　122　電子製造業的技術核心
　習題
第2章　半導體物理基礎
　21半導體能帶
　　211　電子的共有化
　　212　能帶
　　213　雜質能級
　22　半導體的載流子運動
　　221　載流子濃度與費米能級
　　222　載流子的運動
　習題
第3章　矽半導體材料基礎
　31　半導體材料概述
　　311　半導體材料的發展
　　312　半導體材料的分類
　32　矽材料的主要性質
　　321　矽材料的化學性質
　　322　矽材料的晶體結構
　　323　矽材料的電學性質
　　324　矽材料的熱學性質
　　325　矽材料的機械性質
　33　矽單晶的製備技術
　　331　高純矽的製備
　　332　矽的提純技術
　　333　矽的晶體生長
　　334　晶體中雜質與缺陷
　34　集成電路矽襯底加工技術
　　341　矽單晶拋光片的製備
　　342　矽單晶拋光片的質量檢測
　35　矽的外延生長技術
　　351　外延生長概述
　　352　矽氣相外延生長技術
　習題
　……
第4章　化閤物半導體材料基礎
第5章　PN結
第6章　雙極型晶體管
第7章　MOS場效應晶體管
第8章　其他常用半導體器件
第9章　半導體工藝化學基礎
0章　半導體集成電路設計原理
1章　半導體集成電路設計方法與製造工藝
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《微觀世界的奇跡：半導體技術概覽》 引言： 在科技飛速發展的今天，我們的生活幾乎無時無刻不與半導體技術緊密相連。從智能手機的強大運算能力，到計算機的飛速處理，再到汽車的智能化駕駛，甚至我們身邊隨處可見的傢用電器，背後都閃爍著半導體芯片的光芒。半導體，作為信息時代的基石，其重要性不言而喻。它是一門融閤瞭物理學、材料科學、電子工程以及化學等多學科的尖端技術，深刻地改變著人類社會的運作方式和發展進程。 本書《微觀世界的奇跡：半導體技術概覽》旨在為您打開一扇瞭解半導體技術奧秘的大門。它將帶領您深入探索半導體材料的本質，揭示集成電路的設計原理，並勾勒齣半導體器件的製造流程。本書的寫作風格力求通俗易懂，同時又兼顧科學的嚴謹性，旨在讓即使是初次接觸半導體領域的讀者，也能清晰地理解這門復雜而迷人的技術。我們將避免使用過於晦澀的專業術語，而是通過生動形象的比喻和清晰的邏輯梳理，幫助您構建起對半導體技術的全麵認識。 第一部分：半導體材料的奧秘 一切半導體技術的起點，在於對“半導體”這一特殊材料的理解。與導體（如銅）和絕緣體（如橡膠）不同，半導體在常溫下導電能力介於兩者之間，並且其導電性可以受到外界因素（如溫度、光照、電場、磁場等）的顯著影響。這種獨特的屬性，使得半導體成為構建各種電子器件的理想選擇。 本書將首先介紹最常見的半導體材料——矽（Si）。您將瞭解矽原子獨特的晶體結構，以及為什麼這種結構賦予瞭矽半導體特性。我們將詳細講解本徵半導體（純淨的矽）的導電機製，包括電子和空穴的概念。 然而，純淨的矽本身的應用是有限的。要實現復雜的電子功能，必須對半導體材料進行“摻雜”。本書將深入探討摻雜技術，介紹N型半導體和P型半導體的形成過程。您將學習到，通過引入不同的雜質原子（如磷、砷引入自由電子形成N型半導體，硼、鎵引入空穴形成P型半導體），我們能夠精確地控製半導體的導電類型和載流子濃度。這種對材料性質的精細調控，是半導體器件實現各種功能的關鍵。 除瞭矽，本書還將簡要介紹其他重要的半導體材料，例如砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）以及近年來備受關注的寬禁帶半導體材料碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等。您將瞭解到這些材料各自的優缺點，以及它們在不同領域的應用前景，如高速通信、功率器件和LED照明等。 第二部分：集成電路的靈魂——器件原理 掌握瞭半導體材料的特性後，我們將進一步深入到半導體器件的微觀世界。本書將詳細講解構成現代電子設備核心的各種基本半導體器件的原理。 我們首先會從最基本的PN結開始。您將理解當P型半導體和N型半導體接觸時，形成的PN結所具有的單嚮導電性。我們將解釋PN結在正嚮偏置和反嚮偏置下的電學行為，以及它在整流器等應用中的作用。 在此基礎上，本書將重點介紹兩種極其重要的半導體器件：二極管和晶體管。 二極管： 除瞭基本的PN結二極管，我們還將介紹齊納二極管（穩壓作用）、肖特基二極管（高頻應用）以及發光二極管（LED）等不同類型的二極管，闡述它們的獨特結構和工作原理，以及在照明、信號顯示和電源管理等方麵的廣泛應用。 晶體管： 晶體管被譽為“電子時代的開關”，是現代電子工業的基石。我們將詳細介紹雙極結型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）這兩種主流的晶體管類型。 BJT： 您將學習到NPN型和PNP型BJT的結構，理解基極電流控製集電極電流的放大原理，並瞭解其在放大電路和開關電路中的應用。 MOSFET： MOSFET是當前集成電路中最主要的晶體管類型。我們將深入講解MOSFET的結構，特彆是其柵極、源極和漏極的組成，以及通過柵極電壓控製溝道導電性的場效應原理。我們將區分P溝道MOSFET和N溝道MOSFET，並闡述它們在數字邏輯電路、存儲器和微處理器中的核心作用。 此外，本書還將觸及其他重要的半導體器件，如場效應晶體管（FET）、可控矽（SCR）以及光電器件（如光電二極管、光電三極管）等，並簡要介紹它們的工作原理和應用領域。 第三部分：芯片的誕生——集成電路的設計與製造 單憑單個的半導體器件，無法構建齣如今復雜多樣的電子設備。真正的革命在於將成韆上萬甚至數十億個晶體管和其他電子元件集成到一塊微小的芯片上，這便是集成電路（IC）的魅力所在。 本書將帶您走入集成電路的設計與製造過程。 集成電路設計： 邏輯設計： 我們將從最基本的邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）開始，介紹如何利用這些邏輯門構建齣更復雜的數字邏輯電路，如加法器、譯碼器、寄存器等。您將瞭解到，微處理器的核心功能，如算術邏輯單元（ALU）和控製單元，都是由這些基本邏輯門組閤而成的。 電路設計： 對於模擬集成電路，我們將介紹放大器、濾波器、振蕩器等基本電路模塊的設計原理。 版圖設計： 瞭解集成電路的物理布局。本書將介紹如何將電路圖轉化為物理版圖，並通過版圖指導芯片的製造。 EDA工具： 簡要提及電子設計自動化（EDA）工具在集成電路設計中的重要作用，它們極大地提高瞭設計效率和精度。 集成電路製造： 集成電路的製造是一個極其復雜且精密的工業過程，涉及數十個甚至上百個工藝步驟。本書將概述其中關鍵的工藝流程： 晶圓製備： 從高純度的矽原料開始，通過提純、單晶生長（如直拉法、區熔法）和切割，形成圓形的矽晶圓（Wafer）。 光刻（Photolithography）： 這是集成電路製造中最關鍵的步驟之一，如同在微觀世界中印刷電路圖。本書將詳細介紹光刻的原理，包括光刻膠的應用、掩模版（Mask）的使用以及紫外綫（UV）或深紫外綫（DUV）/極紫外綫（EUV）曝光過程。 刻蝕（Etching）： 在光刻後，通過化學或物理方法去除不需要的材料，形成預期的電路圖案。我們將介紹乾法刻蝕（如等離子刻蝕）和濕法刻蝕。 薄膜沉積（Thin Film Deposition）： 通過物理氣相沉積（PVD）或化學氣相沉積（CVD）等技術，在矽晶圓錶麵沉積各種導電、絕緣或半導體薄膜。 離子注入（Ion Implantation）： 這是實現摻雜的關鍵技術，通過加速離子轟擊矽錶麵，精確地將雜質原子注入到特定區域，從而形成N型或P型半導體區域。 金屬互連（Metallization）： 在芯片錶麵形成導綫，連接不同的晶體管和電路模塊，實現信號的傳輸。 封裝（Packaging）： 將製造好的芯片從晶圓上切割下來，並封裝到保護外殼中，便於連接到電路闆上使用。 第四部分：半導體技術的影響與未來 半導體技術的飛速發展，深刻地改變瞭人類社會的麵貌。本書的最後一部分，將探討半導體技術對各行各業的深遠影響，以及未來的發展趨勢。 信息技術革命： 從個人電腦到互聯網，再到移動通信和人工智能，半導體技術是驅動這一切變革的核心動力。 物聯網（IoT）： 隨著微型化和低功耗半導體器件的發展，連接到網絡的設備數量呈爆炸式增長。 汽車電子： 自動駕駛、智能座艙、新能源汽車的普及，都離不開高性能的半導體芯片。 醫療健康： 醫用成像設備、診斷儀器、可穿戴健康監測設備等，都受益於半導體技術的進步。 新能源與可持續發展： 太陽能電池、LED照明、高效電源管理等，都在為構建可持續的未來貢獻力量。 展望未來，半導體技術仍然麵臨著巨大的挑戰和機遇。摩爾定律的極限、新材料的探索（如二維材料、量子點）、更先進的製程工藝（如3D堆疊）、以及AI芯片的爆發式需求，都將是未來半導體技術發展的重要方嚮。本書將對此進行展望，激發讀者對半導體科技未來的無限遐想。 結語： 《微觀世界的奇跡：半導體技術概覽》希望為您提供一個清晰、全麵且引人入勝的半導體技術入門體驗。我們相信，通過對這些微觀世界的探索，您將更能理解我們所處的數字時代的強大驅動力，並對未來的科技發展充滿期待。半導體技術，是人類智慧的結晶，是通往未來的鑰匙，其魅力永不褪色。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對電子工程領域充滿好奇的學生，在老師的推薦下，我開始接觸《半導體技術基礎》。坦白說，最初拿到這本書時，我有些畏懼，畢竟半導體技術聽起來就很高深莫測。然而，這本書帶給我的驚喜遠遠大於我的擔憂。作者的敘述風格非常平易近人，仿佛一位經驗豐富的導師，循循善誘地引導我一步步深入探索半導體世界的奧秘。他不僅僅停留在理論層麵，更注重概念的實際應用。例如，在講解MOSFET的工作原理時，他會詳細闡述其在集成電路中的重要性，以及為什麼它會成為現代電子設備的核心。書中穿插的許多案例分析，更是讓我茅塞頓開，將抽象的物理原理與我們生活中接觸到的電子産品聯係起來，極大地激發瞭我學習的興趣。我尤其喜歡書中對不同半導體材料特性的對比分析，這讓我能夠更清晰地認識到不同材料在特定應用場景下的優勢與劣勢，為我日後深入研究特定方嚮打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技充滿熱情的技術愛好者，我一直渴望能有一本書能夠全麵而深入地解讀半導體技術的脈絡。《半導體技術基礎》這本書，可以說是完美契閤瞭我的這一期望。它並非一本淺嘗輒止的科普讀物，而是以嚴謹的學術態度，係統地梳理瞭半導體技術的發展曆程、核心原理以及未來的發展趨勢。我特彆欣賞作者在講解過程中所展現齣的深度和廣度。從量子力學在半導體領域的應用，到不同工藝製程的演變，再到新興的第三代半導體材料的介紹，這本書幾乎涵蓋瞭半導體技術的各個重要方麵。而且，作者在處理復雜概念時，總能找到最恰當的比喻和類比，將深奧的理論化繁為簡，讓非專業背景的讀者也能理解其中的精妙之處。這本書的價值不僅在於知識的傳授，更在於它能夠啓迪思維，引導讀者進行批判性思考，以及對未來科技發展方嚮産生自己的見解。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初購買這本書，很大程度上是齣於一種“補課”的心態。我所在的行業與半導體技術有著韆絲萬縷的聯係，但過去的學習經曆中，這部分內容一直是我的一塊短闆。在朋友的推薦下，我選擇瞭《半導體技術基礎》。這本書最大的特點在於它的“實操性”。它不僅僅是枯燥的理論堆砌，而是將理論知識與實際應用緊密結閤。在講解每一個半導體器件的工作原理時，作者都會提及它在具體電子産品中的應用場景，以及在設計和製造過程中需要考慮的關鍵因素。這種“學以緻用”的學習方式，讓我受益匪淺。我能夠將書本上的知識與工作中的實際問題聯係起來，從而更有效地解決遇到的技術難題。而且，書中對於一些關鍵技術指標的解讀，也幫助我更好地理解行業報告和産品規格。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，想要真正理解一個技術領域，就必須從它的基礎原理入手。《半導體技術基礎》這本書，正是這樣一個幫助我構建堅實基礎的優秀讀物。作者在內容編排上，有著非常清晰的邏輯脈絡，從最基礎的晶體管原理，逐步深入到更復雜的集成電路設計和製造工藝。我尤其喜歡書中對各個章節的過渡處理，感覺就像是在完成一幅精密的拼圖，每一塊碎片都恰到好處地銜接，最終呈現齣一幅完整的技術圖景。我注意到，作者在講解過程中，非常注重概念的嚴謹性和準確性，但同時又避免瞭不必要的學術術語的堆砌，使得閱讀過程相對輕鬆且富有成效。讀完這本書，我感覺自己對半導體行業的整體運作有瞭一個更宏觀的認識，也對未來半導體技術的發展方嚮有瞭更深刻的洞察。

評分☆☆☆☆☆

這本書我大概花瞭一個多月的時間，陸陸續續的讀完瞭。拿到這本書的時候，我其實對杜中一這個名字並不熟悉，但粗略翻閱一下目錄和開頭，就被它紮實的理論基礎和清晰的邏輯結構所吸引。我本身是做相關技術行業的，對半導體領域一直保持著濃厚的興趣，希望能通過閱讀一些經典的教材來係統地梳理和加深理解。這本書恰恰滿足瞭我的需求。它並沒有一上來就堆砌大量的公式和晦澀的術語，而是從最基礎的物理概念講起，比如半導體的能帶理論， PN結的形成等等，這些內容雖然在很多教材裏都會提到，但這本書的講解方式非常直觀，配以大量的圖示，讓我這種非科班齣身但對技術有一定悟性的讀者也能迅速get到精髓。而且，它在講解過程中，並沒有忽視實際應用，總會巧妙地將理論知識與工業界正在使用的技術進行關聯，這讓學習過程充滿瞭成就感，也讓我對日後的工作有瞭更清晰的認識。讀完這本書，我感覺自己對半導體器件的工作原理有瞭更深刻的理解，不再是零散的知識點，而是一個完整的體係。