微電子學導論(英文版) 趙策洲,方舟,陸騏峰 9787030397751 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙策洲，方舟，陸騏峰 著

圖書標籤:

• 微電子學
• 集成電路
• 電子學
• 半導體
• 電路分析
• 模擬電路
• 數字電路
• 趙策洲
• 方舟
• 陸騏峰

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030397751

商品編碼：29292292744

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：微電子學導論(英文版)

定價：69.00元

作者：趙策洲,方舟,陸騏峰

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787030397751

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《微電子學導論（英文版）》講述瞭半導體材料、半導體器件、微電子工藝及製造、以及IC設計等的基礎和基本知識。《微電子學導論（英文版）》力圖以比較淺顯易懂的方式來介紹半導體物理和器件的基礎知識，介紹瞭微電子製造的基本工藝知識和半導體器件，如IC電阻、二極管、MOSFETs和雙極晶體管的工藝流程，也介紹瞭簡單MOS數字集成電路和模擬集成電路的概論、電路分析和版圖設計。

目錄

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PrefaceChapter 1 Introduction 1.1 History of semiconductor devices and ICs 1.2 Moore's Law--transistor scaling 1.3 Die yield and die cost ReferencesChapter 2 Semiconductor material fundamentals 2.1 Atomic structures 2.1.1 Elements and element periodic table 2.1.2 Bohr's theory--orbits 2.1.3 Distribution of electrons--valence electrons 2.1.4 Chemical bonds 2.2 Crystal structures 2.2.1 General material structures 2.2.2 Crystallography--diamond structure and zinc blende structure 2.2.3 Crystallographic notation 2.2.4 Bohr's theory--energy level and energy band 2.3 Energy band theory 2.3.1 Insulator, semiconductor and conductor 2.3.2 Electrons and holes 2.3.3 Generation and rebination 2.4 Doping of semiconductors 2.4.1 Doping elements 2.4.2 Doping: n-type 2.4.3 Doping: p-type 2.4.4 Counter doping 2.5 Carriers distribution 2.5.1 Fermi function and Fermi level 2.5.2 Density of states 2.5.3 Electron and hole concentrations 2.6 Carrier drift and diffusion 2.6.1 Carrier scattering 2.6.2 Carrier drift--drift currents and mobility 2.6.3 Electric field and energy band bending 2.6.4 Carrier diffusion--diffusion currents and Einstein relation ReferencesChapter 3 Semiconductor device fundamentals 3.1 PN junction 3.1.1 Formation of depletion region 3.1.2 Built-in potential 3.1.3 Distribution of electric field and electric potential 3.1.4 Effect of applied voltage 3.1.5 Depletion capacitance 3.2 Metal-semiconductor contacts and MOS capacitors 3.2.1 Schottky diode and Ohmic contact 3.2.2 MOS capacitance and measurement 3.2.3 MOS energy band diagram 3.2.4 Capacitance--voltage characteristics 3.3 MOSFETs 3.3.1 Current--voltage characteristics 3.3.2 Types and circuit symbols of MOSFETs 3.3.3 Switch model of MOSFETs 3.4 Bipolar junction transistors 3.4.1 PN junction--a brief review 3.4.2 BJT structure and circuit symbols 3.4.3 NPN BJT operation--a qualitative analysis 3.4.4 NPN BJT operation--a quantitative analysis ReferencesChapter 4 Semiconductor fabrication fundamentals 4.1 IC fabrication techniques 4.1.1 Thin film formation 4.1.2 Photolithography and etching 4.1.3 Doping 4.2 IC resistor and diode process 4.2.1 IC resistor--masks and process steps 4.2.2 Design rules 4.2.3 Sheet resistance 4.2.4 Layout design of an IC resistor 4.2.5 Diode--masks and process steps 4.3 MOSFET process 4.3.1 NMOSFET process flow and layout 4.3.2 Local oxidation of silicon 4.3.3 CMOS n well process flow 4.4 BJT process 4.4.1 BJT process steps 4.4.2 Layout of an NPN BJT IC ReferencesChapter 5 Integrated circuits--concepts and design 5.1 NMOS digital circuits 5.1.1 NMOS digital circuits analysis--logic and calculation 5.1.2 MOSIS design rules for NMOS ICs 5.1.3 Layouts of NMOS logic families 5.2 CMOS digital circuits 5.2.1 CMOS digital circuits analysis 5.2.2 MOSIS design rules for CMOS ICs 5.2.3 MOS transistors in series/parallel connection 5.2.4 CMOS inverter, NOR gates and NAND gates 5.2.5 Ratioed logic and binational equivalent circuit 5.2.6 Dynamic circuits 5.3 MOS analog circuits 5.3.1 MOSFET active resistors and potential dividers 5.3.2 MOSFET mon-source stages 5.3.3 CMOS push-pull amplifiers 5.3.4 MOSFET current mirrors 5.3.5 MOSFET differential amplifiers ReferencesAppendix I Properties of semiconductor materialsAppendix II Symbols and constantAppendix III L-Edit Quick Guide

作者介紹

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文摘

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序言

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微電子學導論 書籍簡介 《微電子學導論》是一本麵嚮初學者的、係統介紹微電子學基礎知識的專業教材。本書旨在為讀者構建一個紮實的微電子學理論框架，並引導其逐步理解微電子器件的工作原理、製造工藝以及集成電路的設計與應用。全書內容嚴謹，邏輯清晰，圖文並茂，既有理論的深度，又不乏實踐的指導意義，力求讓讀者在短時間內掌握微電子學核心概念，為進一步深入學習和從事相關領域的研究與開發打下堅實基礎。 本書特色與內容梗概 本書共分為若乾章節，循序漸進地展開微電子學的學習之旅。 第一部分：微電子學的基石——半導體物理 理解微電子學，首要在於理解其物質基礎——半導體。本部分將深入淺齣地介紹半導體材料的基本性質。我們將從原子結構和化學鍵開始，闡述矽、鍺等常見半導體材料的晶體結構。隨後，重點講解載流子（電子和空穴）的概念，以及它們在晶體中的産生、復閤和輸運機製。 能帶理論：這是理解半導體行為的關鍵。我們將詳細介紹價帶、導帶和禁帶的概念，以及它們如何決定材料的導電性能。不同類型的半導體（如本徵半導體和雜質半導體）的能帶結構將得到清晰的闡述。 載流子濃度：我們將學習如何計算本徵半導體和外延半導體中的電子和空穴濃度，並理解費米能級及其在決定載流子分布中的作用。 導電機製：包括漂移和擴散兩種主要的載流子輸運方式。我們將探討電場和濃度梯度如何驅動載流子的運動，並推導相應的電流方程。 第二部分：微電子學的靈魂——半導體器件 掌握瞭半導體物理的理論基礎後，我們將進入微電子學的核心——半導體器件。本部分將詳細剖析各類關鍵微電子器件的工作原理、結構特點和伏安特性。 PN結：這是所有半導體器件的基本單元。我們將從PN結的形成講起，分析其在無偏壓、正嚮偏壓和反嚮偏壓下的電學特性，包括其作為二極管的基本功能。 二極管：基於PN結原理，我們將介紹不同類型的二極管，如整流二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、發光二極管（LED）和光電二極管等，並闡述它們各自的應用。 雙極結型晶體管（BJT）：作為最早廣泛應用的半導體放大器件，BJT的結構（NPN和PNP型）、工作原理（基極電流控製集電極電流）、放大作用以及不同工作區（截止區、放大區、飽和區）的特性將得到詳盡的講解。 場效應晶體管（FET）：這是現代集成電路中的主流器件。我們將重點介紹兩種主要的FET類型： 結型場效應晶體管（JFET）：其工作原理基於柵極電場對溝道載流子濃度的控製。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）：這是當前微電子學領域最重要的器件之一。我們將深入研究MOSFET的結構（NMOS和PMOS）、工作原理（柵電壓控製溝道導電性）、閾值電壓、跨導以及不同工作模式（截止、綫性、飽和）。特彆是，將詳細解析MOS電容的C-V特性，為理解MOSFET的工作奠定基礎。 第三部分：微電子學的集成——集成電路 微電子學的真正威力體現在將大量器件集成到單個芯片上，實現復雜的功能。本部分將聚焦於集成電路（IC）的設計、製造和應用。 集成電路基礎：我們將介紹集成電路的基本概念，包括單片集成和混閤集成。 器件的集成：如何將之前介紹的BJT、MOSFET等器件集成到矽片上，以及集成過程中麵臨的挑戰。 微電子製造工藝：這是實現集成電路的關鍵。我們將詳細介紹一係列重要的製造步驟，包括： 晶圓製備：矽提純、單晶生長和晶圓切割。 氧化：在矽錶麵形成二氧化矽層，用於絕緣或作為掩模。 光刻：將電路圖形轉移到晶圓上的核心技術，包括光刻膠、曝光和顯影。 刻蝕：選擇性地去除不需要的材料，形成器件結構。乾法刻蝕（如等離子刻蝕）和濕法刻蝕都將有所介紹。 摻雜：通過離子注入或擴散等方法，在特定區域引入雜質，改變半導體導電性。 薄膜沉積：通過化學氣相沉積（CVD）或物理氣相沉積（PVD）等方法，在晶圓錶麵形成各種功能薄膜（如導體、絕緣體）。 互連：在芯片上用金屬導綫連接不同的器件，形成完整的電路。 集成電路的分類：根據集成度，我們將區分小規模集成（SSI）、中規模集成（MSI）、大規模集成（LSI）和超大規模集成（VLSI）。 數字集成電路：介紹基於MOSFET構建的基本數字邏輯門（如NOT, NAND, NOR, XOR）以及它們的組閤。 模擬集成電路：簡要介紹模擬電路的基本概念，如放大器、濾波器等。 第四部分：微電子學的應用與前沿 在掌握瞭微電子學的基本原理和製造工藝後，本書將展望微電子學的廣泛應用領域，並觸及一些前沿技術。 集成電路的應用：從我們日常生活中無處不在的智能手機、電腦、電視，到汽車電子、醫療設備、通信基站，都離不開微電子技術的支撐。我們將列舉一些典型應用，讓讀者體會微電子學的實際價值。 現代集成電路的發展趨勢：包括摩爾定律的挑戰、新材料（如III-V族半導體、二維材料）的應用、先進封裝技術、以及微處理器、存儲器、傳感器等核心器件的發展。 微電子學的未來展望：探討人工智能、物聯網、5G/6G通信等新興技術對微電子學的需求，以及未來可能齣現的新型器件和集成方式。 學習目標 通過學習《微電子學導論》，讀者將能夠： 深刻理解半導體材料的基本物理性質和載流子輸運機製。 掌握PN結、BJT和MOSFET等核心半導體器件的工作原理、結構特點和基本特性。 瞭解微電子製造工藝的基本流程和關鍵技術。 理解集成電路的基本構成和工作原理。 認識微電子學在現代科技和社會發展中的重要作用。 為進一步學習更高級的微電子學課程（如模擬/數字集成電路設計、半導體器件物理、超大規模集成電路設計等）打下堅實基礎。 本書旨在成為每一位有誌於投身微電子學領域的學生和研究人員的良師益友，幫助他們開啓一段充滿挑戰與機遇的科技探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電子技術有著濃厚興趣的業餘愛好者，我一直在尋找一本能夠係統講解微電子學基本原理的讀物，而這本《微電子學導論》似乎正是我期待已久的。它的英文原版標題，預示著其內容的深度和前沿性，而國內知名學者趙策洲、方舟、陸騏峰的署名，則為這本書增添瞭足夠的權威性和學術分量。雖然我還沒有開始閱讀，但我預感這本書會是一次嚴謹的知識探索之旅。我更關注的是它如何解釋那些復雜的半導體器件的內部結構和工作機製，例如MOSFET的柵極電壓如何控製溝道電導，以及BJT的電流放大效應是如何實現的。這些都是微電子學最基礎也最核心的概念，隻有將它們弄懂，纔能真正理解後續的電路設計和集成電路的工作原理。我希望書中能夠配有足夠的插圖和流程圖，能夠形象地展示電子的運動軌跡和電場的分布，讓抽象的概念變得直觀可感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我留下瞭深刻的印象，那種略帶磨砂質感的封麵，在手中傳遞著一種沉甸甸的踏實感，仿佛握住的是一份沉甸甸的知識寶庫。封麵中央的英文書名，簡潔而有力，下方中文副標題則清晰地標示瞭內容範疇。我特彆留意瞭它所附帶的ISBN號，這是一個重要的信息，意味著這本書具有正規的齣版資質，其內容的嚴謹性和準確性應該是有保障的。盡管我還沒有機會細讀書中的具體章節，但僅僅從其目錄的編排和章節標題的設置，我就能感受到作者們在內容組織上的用心。那些標題，如“半導體物理基礎”、“PN結與二極管”、“晶體管的工作原理”等，都直擊微電子學的核心要點，預示著這本書將帶領讀者係統地走過從材料到器件，再到電路的基本演進過程。我對於書中是否會包含一些經典的實驗案例或者實用的設計技巧充滿期待，畢竟理論知識的學習最終還是要落腳於實踐的應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡約大方，但又不失專業感，那深邃的藍色背景仿佛蘊含著微電子世界的無限奧秘，燙金的字體在燈光下熠熠生輝，給人一種沉甸甸的厚實感。我拿到它的時候，就能感受到紙張的質感，微微泛黃的內頁散發齣淡淡的書香，這種懷舊的氣息讓我想起瞭大學時代那些熬夜苦讀的日子。雖然我還沒有真正深入到書中內容，但我可以想象，這絕對不是一本輕鬆的讀物，它所承載的知識重量，足以讓初學者望而卻步，卻也正是這份挑戰性，吸引著像我一樣渴望探索微觀世界的求知者。從目錄的初步瀏覽來看，它似乎涵蓋瞭從最基礎的半導體材料特性，到復雜的集成電路設計原理，再到前沿的微電子器件應用等一係列關鍵領域。我相信，它將是一扇通往微電子學殿堂的金鑰匙，引領我一步步揭開電子世界的麵紗，感受那些肉眼看不見的精妙設計和電流湧動的奇跡。這本書的齣版信息也讓我對它的權威性有瞭初步的信心，國內頂尖的齣版社加上知名學者的署名，預示著其內容的高度專業性和學術價值。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的封麵和齣版社來看，它無疑是一本麵嚮專業讀者或者有一定基礎的學習者的書籍。其標題的“導論”二字，雖然意味著入門，但結閤其內容和作者的背景，我推測這並不是一本淺嘗輒止的科普讀物，而是一本紮實的教科書。我對手中的這份印刷品本身就有一種特彆的感情，紙張的觸感，油墨的清香，都讓閱讀本身成為一種享受。我喜歡在翻閱新書時，那種未知與探索並存的心情。我期待這本書能夠涵蓋微電子學中最具代錶性的器件，例如各種類型的晶體管、二極管、以及基本的邏輯門電路。我尤其好奇它將如何從物理原理齣發，一步步構建起這些器件的模型，並最終導嚮集成電路的設計。這本書的齣現，填補瞭我對微電子學係統性知識的空白，我已迫不及待地想要深入其中，去感受那精密計算與嚴謹邏輯交織而成的微觀世界。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱這本《微電子學導論》，我立刻被其清晰的邏輯框架和循序漸進的講解方式所吸引。雖然我並非該領域的科班齣身，但作者們似乎深諳如何將深奧的理論轉化為易於理解的語言。序言部分就對微電子學的曆史沿革、重要性以及未來發展趨勢做瞭簡明扼要的概述，這對於我這樣想要建立宏觀認識的讀者來說，無疑是極大的幫助。接下來的章節，我初步涉獵瞭幾頁，發現書中大量運用瞭圖錶和示意圖來輔助說明，這些視覺化的元素極大地降低瞭理解門檻。例如，在解釋PN結形成原理時，書中齣現的動態示意圖，清晰地展示瞭載流子的擴散和復閤過程，配閤文字的講解，仿佛我真的能“看見”電子和空穴的舞蹈。我尤其欣賞作者們在引入新概念時，總是會先迴顧相關的基礎知識，這樣做避免瞭跳躍感，讓整個學習過程更加平滑和自然。雖然我還沒有深入研究每一頁的公式和推導，但從這些初步的觀察來看，這本書無疑是一本非常適閤初學者入門的教材，它為我打下堅實的理論基礎提供瞭良好的開端。