微電子學導論(英文版) 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
• 器件物理
• 電子工程
• 大學教材

店鋪： 詩書雅韻圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030397751

商品編碼：29474036820

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

售價：44.9元,便宜24.1元,摺扣65

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：探索微小世界的強大技術 微電子學，這個詞匯本身就蘊含著一股神秘而強大的力量，它指的是電子元件和電路的製造和設計，其核心在於對“微”的極緻追求。從我們日常使用的智能手機、電腦，到支撐現代通信、醫療、航空航天等關鍵領域的高精尖設備，微電子學無處不在，默默地驅動著現代社會的運轉。本書《微電子學導論》將帶領您進入這個令人著迷的微小世界，揭示其背後蘊藏的科學原理、工程技術以及無限可能。 穿越矽晶的奧秘：半導體器件的基礎 要理解微電子學，首先必須深入瞭解其基石——半導體。本書將從原子層麵齣發，詳細闡述半導體材料（如矽）的獨特電學特性，解釋為何它們能夠介於導體和絕緣體之間，並在此基礎上，引齣摻雜（doping）這一關鍵工藝。通過精確控製雜質原子的引入，我們可以改變半導體的導電性能，創造齣N型和P型半導體。 在此基礎上，本書將逐一剖析構成現代電子設備核心的各種半導體器件： 二極管（Diode）： 作為最基礎的電子元件之一，二極管的單嚮導電性是許多電路功能的基礎。我們將深入探討P-N結的形成機理，分析正嚮導通和反嚮截止的物理過程，並介紹穩壓二極管（Zener Diode）等特殊應用。 雙極結型晶體管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 晶體管是微電子學的革命性發明，它實現瞭信號的放大和開關功能。本書將詳細解析NPN和PNP型BJT的結構，理解電流在集電極、基極和發射極之間的流動和控製機製。我們將學習BJT的各種工作區域（截止區、放大區、飽和區），以及它們在放大器和開關電路中的應用。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）： MOSFET是當前集成電路中最 dominant 的器件類型。本書將著重講解MOSFET的結構，包括金屬柵極、絕緣氧化層和半導體溝道。我們將詳細分析不同類型的MOSFET（NMOS和PMOS），以及柵極電壓如何通過電場效應來控製溝道的導電性，從而實現對電流的開關和放大。對閾值電壓、跨導等關鍵參數的深入理解，將為後續的學習奠定堅實基礎。 從器件到電路：構建復雜係統 瞭解瞭單個器件的原理後，本書將引導您將這些基礎單元組閤起來，構建齣功能更為復雜的電子電路。 放大電路（Amplifier Circuits）： 信號的放大是許多電子係統的基本需求。本書將介紹不同類型的放大器，例如共發射極放大器、共集電極放大器、共基極放大器等，分析它們的增益、輸入阻抗和輸齣阻抗特性。我們將探討多級放大器的設計，以獲得更高的增益和更好的性能。 數字電路（Digital Circuits）： 數字電路是信息處理的核心。本書將從最基本的邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）開始，介紹它們在電子邏輯中的作用。在此基礎上，我們將講解如何利用邏輯門構建更復雜的組閤邏輯電路，如加法器、譯碼器、多路選擇器等。隨後，我們將深入到時序邏輯電路，包括觸發器（Flip-Flops）和寄存器（Registers），它們是實現存儲功能和時序控製的關鍵。 集成電路（Integrated Circuits, ICs）： 集成電路是將大量電子元件（晶體管、電阻、電容等）集成在一塊半導體芯片上的技術。本書將介紹集成電路的設計流程，從邏輯設計、電路設計到版圖設計。我們將探討模擬集成電路（Analog ICs）和數字集成電路（Digital ICs）的設計特點，以及它們在微處理器、存儲器、傳感器等領域的廣泛應用。對CMOS技術在現代集成電路中的核心地位，也將有詳細的闡述。 工藝與製造：將設計變為現實 光有理論和設計是不夠的，將這些微小的電子器件製造齣來，需要精密的工藝和先進的設備。 光刻（Photolithography）： 這是集成電路製造中最核心的步驟之一，它將設計好的電路圖案精確地轉移到矽片上。本書將詳細介紹光刻的原理，包括光刻膠、掩模版、曝光光源等關鍵要素，以及正性光刻膠和負性光刻膠的區彆。 刻蝕（Etching）： 在光刻定義好圖案後，需要通過刻蝕來去除不需要的材料。我們將探討乾法刻蝕（如等離子體刻蝕）和濕法刻蝕（如化學腐蝕）的區彆和應用。 薄膜沉積（Thin Film Deposition）： 在製造過程中，需要在矽片錶麵生長或沉積各種薄膜，如絕緣層（氧化矽）、導電層（金屬）等。本書將介紹化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）等常用的薄膜沉積技術。 離子注入（Ion Implantation）： 這是實現半導體摻雜的關鍵技術。我們將解釋離子注入機的原理，以及如何控製注入的離子種類、能量和劑量，以精確地改變半導體的電學特性。 互連（Interconnect）： 在集成電路中，大量的器件需要通過導綫連接起來。本書將介紹金屬互連技術，如鋁互連和銅互連，以及多層互連的結構和設計考慮。 微電子學的未來與挑戰 隨著摩爾定律的不斷推進，半導體器件的尺寸不斷縮小，性能不斷提升。本書將展望微電子學的未來發展趨勢，包括： 更先進的製造工藝： 探討極紫外光刻（EUV Lithography）等新興光刻技術，以及納米級器件的製造挑戰。 新材料的應用： 關注二維材料（如石墨烯）、III-V族化閤物半導體等在下一代電子器件中的潛力。 三維集成（3D Integration）： 介紹將器件和電路堆疊起來，實現更高集成度和更短互連的新型集成技術。 人工智能與微電子的融閤： 探討AI算法如何加速微電子設計，以及針對AI應用優化的新型處理器架構。 可持續發展與能源效率： 關注低功耗設計、綠色製造等對環境和社會負責的微電子技術。 本書的學習價值 《微電子學導論》不僅僅是一本教科書，它更是一扇通往現代科技核心的窗口。通過係統學習本書內容，您將： 掌握核心概念： 深刻理解半導體物理、器件原理和電路設計的基礎知識。 培養工程思維： 學習如何從器件到係統地進行工程設計和分析。 瞭解前沿技術： 把握微電子學領域的最新發展動態和未來趨勢。 為進一步學習奠定基礎： 為深入研究集成電路設計、製造工藝、嵌入式係統等相關領域打下堅實基礎。 無論您是電子工程專業的學生，還是對科技發展充滿好奇的愛好者，本書都將為您提供一份全麵而深入的微電子學探索之旅。讓我們一同揭開微小世界裏的宏大技術，感受其帶來的無限變革。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，當我拿到這本《微電子學導論》(英文版)時，我懷揣著一份既期待又忐忑的心情。畢竟，“微電子學”這個詞聽起來就充滿瞭復雜性和技術性。然而，翻開書本，我立刻感受到瞭一種齣乎意料的親切感。作者似乎非常理解初學者的睏惑，用一種非常“接地氣”的方式來解釋那些聽起來頗為高深的理論。我注意到它在介紹信號的模擬和數字錶示時，用瞭非常形象的比喻，比如將模擬信號比作波浪，將數字信號比作開關的開閤。這種生動有趣的類比，讓我在短時間內就對基本概念有瞭初步的認識。我特彆期待它在講解數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC)時，能繼續保持這種風格，用直觀的方式展示它們的工作原理和在實際中的應用，而不是直接拋齣復雜的公式。如果這本書能引導我理解如何將現實世界中的連續信號轉化為數字係統可以處理的信息，再將數字信號轉化為可操作的物理量，那我真的會覺得不虛此行。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大驚喜，在於它似乎不僅僅滿足於教授“是什麼”，更著力於解釋“為什麼”和“如何”。我在初步瀏覽時，注意到作者在講解基本半導體材料的摻雜對導電性的影響時，不僅僅給齣瞭摻雜的定義和結果，還試圖解釋其背後的物理機製，比如自由載流子和空穴的産生與遷移。這種對原理的深入挖掘，讓我感覺這本書是有深度、有靈魂的。它不是那種死記硬背的教科書，而是鼓勵你去思考和理解。我特彆期待它在講解CMOS工藝的基本步驟時，能詳細闡述每一步的目的和對最終器件特性的影響，而不是簡單羅列。如果它能解釋為何要進行光刻、刻蝕、離子注入等操作，以及這些操作如何塑造齣我們熟悉的晶體管，那我將對其心生敬意。這本書似乎在試圖培養讀者的批判性思維和解決問題的能力，這正是學習工程技術所不可或缺的。

評分☆☆☆☆☆

一本好書，就像一位循循善誘的導師，它不一定非要以最前沿、最晦澀的術語開場，而是以一種平和、引人入勝的方式，將你帶入一個全新的領域。我拿到這本《微電子學導論》(英文版)時，就被它那種紮實的基石感所吸引。雖然我還沒來得及深入研究每一個公式和定理，但從目錄和前幾章的瀏覽來看，這本書顯然不是那種淺嘗輒止的入門讀物。它似乎很注重基礎概念的建立，從最基本的半導體物理原理講起，一點點地構建起一個完整的微電子學知識體係。這一點對於我這樣初次接觸這個領域的學習者來說至關重要。我特彆期待它在講解MOSFET、BJT等核心器件時，能用清晰易懂的語言和圖示，避免一開始就拋齣過於抽象的數學模型。如果它能像一位經驗豐富的工程師那樣，解釋這些器件的工作原理，它們的優缺點，以及在實際電路設計中的應用場景，那無疑會大大提升我的學習效率和興趣。我希望這本書能夠循序漸進，一步一步地引導我理解微電子世界的奧秘，而不是讓我望而卻步。

評分☆☆☆☆☆

這本《微電子學導論》(英文版)給我的第一印象是它在學術嚴謹性和教學實用性之間找到瞭一個微妙的平衡點。它沒有為瞭追求“高大上”而故作高深，而是選擇瞭一種相對平實的語言風格。我瀏覽瞭關於邏輯門、組閤邏輯和序邏輯電路的章節，發現作者在闡述這些基本數字邏輯概念時，采用瞭大量的實例和圖示，這對於理解抽象的邏輯關係非常有幫助。我尤其欣賞它在講解時，不僅僅停留在理論層麵，而是開始觸及一些實際的電路設計流程和考慮因素。例如，它可能會提到門電路的延遲、功耗等實際參數對電路性能的影響，以及在設計時如何進行權衡。這種將理論與實踐相結閤的做法，讓我覺得這本書不僅是一本教材，更像是一本指導如何進行實際微電子設計入門的書籍。我非常期待後續章節能更深入地探討集成電路的製造工藝、時序分析、以及一些基礎的版圖設計概念。如果它能提供一些簡單的設計練習或案例分析，那就更完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對於一些高度理論化的技術書籍，常常感到力不從心。但是，這本《微電子學導論》(英文版)卻給瞭我一種截然不同的閱讀體驗。從封麵到目錄，再到初步翻閱的幾章，我感受到的不是壓迫感，而是邀請感。它似乎在用一種友好的姿態，邀請我走進微電子學的殿堂。我注意到它在介紹集成電路的基本構成模塊，比如運算放大器(Op-amp)和濾波器時，並沒有一開始就陷入復雜的電路分析，而是先從它們的功能入手，解釋它們在各類電子設備中扮演的角色。這種“由果溯因”的講解方式，對於我這樣更關注實際應用的學習者來說，非常有吸引力。我非常希望它在後續的章節中，能繼續保持這種以應用驅動的風格，通過介紹一些實際的電路設計案例，來講解相關的理論知識。例如，如果它能解釋如何利用運算放大器構建一個音頻放大電路，或者如何用濾波器去除信號中的噪聲，那將大大增強我學習的動力和成就感。