三維集成電路設計 9787111433514 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美華斯利斯，美伊比，繆旻，於民，金玉豐 著

圖書標籤:

• 三維集成電路
• 集成電路設計
• VLSI
• 半導體
• 電子工程
• 封裝技術
• 3D IC
• 微電子學
• 電路設計
• 機械工業齣版社

店鋪： 花晨月夕圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111433514

商品編碼：29336802681

包裝：平裝

齣版時間：2013-09-01

基本信息

書名：三維集成電路設計

定價：58.00元

作者：(美)華斯利斯,(美)伊比,繆旻,於民,金玉豐

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2013-09-01

ISBN：9787111433514

字數：311000

頁碼：209

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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在21世紀的前十年結束時，基於三維集成技術的“摩爾定律”時代就悄然來臨瞭。具備多個有源器件平麵的三維集成電路(3一DIc)，有望提供結構緊湊、布綫靈活、傳輸高速化且通道數多的互連結構，從而為Ic設計者們提供突破“互連瓶頸”的有效手段，而且還能夠有效集成各種異質材料、器件和信號處理形式，成為三維集成技術發展的主要方嚮之一。本書是世界上三維集成電路設計方麵的本專著，既有一定的理論深度，又有較高的可讀性。它係統、嚴謹地闡釋瞭集成電路三維集成的設計技術基礎，包括3一DIC係統的工藝、互連建模、設計與優化、熱管理、3一D電路架構以及相應的案例研究，提齣瞭可以高效率解決特定設計問題的解決方案，並給齣瞭設計方麵的指南。

本書是一本的技術參考書，適用的讀者範圍包括：超大規模集成電路(VLSI)設計工程師，微處理器和係統級芯片的設計者以及相關電子設計自動化(EDA)軟件的開發者，微機電及微係統集成方麵的設計開發者，以及微電子行業中對未來技術走嚮高度敏感的管理者和投資者。本書也可以作為相關專業研究生的教材和教師的教輔參考書籍。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《微電子器件與電路基礎》 一、內容概述 《微電子器件與電路基礎》是一本係統介紹半導體微電子器件原理、製造工藝以及構成這些器件的基本集成電路設計理論的專業教材。本書旨在為讀者打下堅實的微電子技術基礎，使其能夠深入理解現代電子係統的核心組成部分——集成電路（IC）的工作機製。全書圍繞微電子技術發展的兩條主綫展開：一是微電子器件的物理原理與結構，二是利用這些器件構建功能電路的設計方法。 第一部分：微電子器件原理與製造 本部分聚焦於構成集成電路的最基本單元——半導體器件。我們將從固體物理的基礎知識講起，闡述半導體材料的電學特性，包括晶體結構、能帶理論、載流子（電子與空穴）的産生與運動等。在此基礎上，深入剖析各種關鍵微電子器件的物理模型、工作原理和伏安特性。 半導體基礎： 詳細介紹矽（Si）作為最主要的半導體材料，以及其摻雜（n型和p型）對載流子濃度的影響。討論本徵半導體和外延半導體的導電機製。 PN結： 這是幾乎所有半導體器件的基礎。我們將詳細講解PN結的形成、勢壘電容、擴散電容，以及在外加正嚮偏壓和反嚮偏壓下的行為，如整流特性和擊穿現象。 二極管： 基於PN結原理，介紹不同類型的二極管，包括普通PN結二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、肖特基二極管、變容二極管、發光二極管（LED）和光電二極管等。分析它們的結構、工作特點和應用。 雙極型晶體管（BJT）： 深入講解BJT的結構（NPN和PNP）、工作區域（截止、放大、飽和）、載流子傳輸過程、電流增益（β）以及輸入輸齣特性麯綫。介紹BJT作為放大器和開關的應用。 場效應晶體管（FET）： 重點介紹MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應晶體管），包括其結構（NMOS和PMOS）、工作原理（增強型和耗盡型）、閾值電壓、跨導、漏極電流等。同時，也會簡要介紹結型場效應晶體管（JFET）。MOSFET因其在CMOS集成電路中的主導地位，將占據較大的篇幅。 微電子製造工藝概述： 簡要介紹集成電路製造過程中涉及的關鍵技術，如光刻（Photolithography）、刻蝕（Etching）、薄膜沉積（Thin Film Deposition）、離子注入（Ion Implantation）、化學機械拋光（CMP）等。這部分內容將幫助讀者理解這些器件是如何在微米甚至納米尺度上製造齣來的，以及工藝參數對器件性能的影響。 第二部分：基本集成電路設計理論 在掌握瞭微電子器件的原理和特性後，本部分將引導讀者學習如何利用這些器件構建功能性的集成電路。我們將從最基礎的電路元件和分析方法開始，逐步過渡到數字電路和模擬電路的初步設計概念。 電路基本概念與分析： 迴顧歐姆定律、基爾霍夫電壓定律（KVL）和電流定律（KCL），以及節點電壓法、網孔電流法等電路分析方法。介紹電阻、電容、電感等基本無源元件在集成電路中的實現方式和特點。 晶體管作為開關（數字電路基礎）： 詳細講解BJT和MOSFET作為數字邏輯門電路中的開關元件。演示如何用晶體管構建基本的邏輯門（NOT, NAND, NOR）以及更復雜的邏輯功能。 CMOS邏輯電路： 深入分析互補金屬氧化物半導體（CMOS）邏輯電路的結構、工作原理、低功耗特性、傳播延遲以及噪聲容限。這是現代數字集成電路設計的基礎。 基本邏輯門與組閤邏輯電路： 介紹各種基本邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, XNOR）以及由它們組成的組閤邏輯電路，如加法器、減法器、譯碼器、編碼器、多路選擇器、數據選擇器等。 時序邏輯電路： 講解存儲元件（觸發器，如SR, JK, D, T觸發器）的概念和工作原理，以及由觸發器構成的時序邏輯電路，如寄存器、計數器、移位寄存器等。 基本運算放大器（Op-amp）模型與應用： 引入運算放大器這一重要的模擬集成電路模塊，介紹其理想模型和實際特性。講解運放的基本應用，如反相比例器、同相比例器、加法器、減法器、積分器、微分器等。 簡單模擬電路模塊： 簡要介紹其他基礎的模擬電路模塊，如電流鏡（Current Mirror）、差分放大器（Differential Amplifier）以及它們在更復雜模擬集成電路中的作用。 集成電路設計流程初步： 介紹一個典型的集成電路設計流程，包括需求分析、係統級設計、邏輯設計、電路設計、版圖設計、仿真驗證、流片和測試等關鍵環節。 三、本書特色與目標讀者 理論與實踐結閤： 本書在闡述器件原理和電路理論的同時，也盡可能地融入瞭與實際製造工藝和設計應用相關的背景知識，使讀者對微電子技術的整體圖景有更清晰的認識。 循序漸進，由淺入深： 體係結構清晰，從最基礎的物理概念入手，逐步深入到復雜的器件和電路設計，適閤具有一定理工科背景的讀者。 覆蓋核心知識： 緊密圍繞微電子器件和基礎集成電路設計，涵蓋瞭當前電子信息領域最核心、最通用的知識點。 工程導嚮： 強調器件的物理實現和電路的功能構建，為讀者理解並進一步學習更高級的集成電路設計（如數字IC設計、模擬IC設計、射頻IC設計、FPGA設計等）打下堅實基礎。 目標讀者： 本書適閤以下讀者閱讀： 1. 高等院校電子工程、微電子學、計算機科學與技術、自動化等相關專業的本科生和研究生。 2. 對微電子技術和集成電路設計感興趣的工程技術人員。 3. 希望係統性瞭解半導體器件原理和集成電路基礎知識的科研人員。 通過學習《微電子器件與電路基礎》，讀者將能夠： 理解半導體材料的電學特性及其在器件中的應用。 掌握各種基本微電子器件（二極管、BJT、MOSFET）的工作原理、特性和製造工藝。 理解數字邏輯門電路和時序邏輯電路的基本構成和工作方式。 掌握集成電路設計的基本流程和核心概念。 為進一步學習更高級的集成電路設計和相關技術奠定堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，閱讀這本書需要一定的耐心和基礎知識儲備。有些章節的數學推導和物理模型對我來說是全新的領域，我需要花費額外的時間去理解和消化。然而，正是這種挑戰性，讓我覺得這本書的價值所在。它不是一本淺嘗輒止的書，而是真正深入到三維集成電路設計的“骨髓”之中。我尤其對書中關於“異構集成”和“係統級封裝”的討論印象深刻，這讓我看到瞭三維設計在構建更強大、更靈活的計算係統方麵的巨大潛力。這本書就像一位經驗豐富的導師，引導我一步步走進這個充滿機遇和挑戰的領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格相對嚴謹，但又不失學術上的深度。我喜歡書中那種“知無不言，言無不盡”的態度，對於一些復雜的概念，作者會嘗試用多種方式進行解釋，並配以圖示和公式，力求讓讀者能夠真正理解。我特彆欣賞書中關於“可靠性設計”的部分，在三維結構日益復雜的今天，如何保證芯片的長期穩定運行是一個巨大的挑戰，而這本書則係統地梳理瞭相關的關鍵技術和設計考量。它讓我意識到，三維集成電路的設計不僅僅是堆疊和互連，更是一個涉及到材料、製造、封裝、測試等多個環節的係統工程。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《三維集成電路設計》之前，我對這塊領域其實是有些模糊概念的，隻知道它代錶著集成電路設計的前沿方嚮，是未來芯片發展的重要趨勢。這本書的齣版，無疑為我這樣希望深入瞭解的讀者提供瞭一扇窗口。我翻開它，首先映入眼簾的是清晰的目錄和結構，這讓我對即將展開的學習旅程有瞭一個初步的預期。作者在開篇就點明瞭三維集成電路設計的核心優勢，比如更高的集成度、更短的互連綫帶來的性能提升、以及在功耗方麵的潛力。這些基礎性的介紹，對於初學者來說非常友好，能夠幫助我們快速建立起正確的認知框架。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對模擬電路設計有一定基礎的工程師，我在這本書中找到瞭許多與我工作相關的切入點。例如，關於三維結構對模擬信號傳輸影響的分析，以及如何在垂直方嚮上優化模擬電路的布局和布綫，這些內容都讓我受益匪淺。書中不僅僅停留在理論層麵，還涉及到瞭EDA工具的支持和仿真驗證的方法，這對於實際的設計工作至關重要。我嘗試著去理解書中介紹的一些高級概念，比如多物理場耦閤仿真，這讓我意識到三維設計需要跨學科的知識，並且對工具的依賴性更強。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排非常有條理，從基礎理論到具體的實現技術，循序漸進。在閱讀過程中，我尤其被書中關於“堆疊”和“互連”的詳細闡述所吸引。三維結構帶來的挑戰，比如熱管理、良率問題、以及如何高效地進行垂直互連，都被作者一一剖析。書中列舉瞭許多實際的設計案例和技術細節，比如不同的堆疊技術（如TSV、WLP等）的優缺點，以及它們在不同應用場景下的適用性。我特彆關注瞭關於“功耗優化”的章節，對於在越來越小的芯片空間內如何有效降低能耗，書中給齣瞭不少啓發性的思路和實用的技巧。