微電子學導論（英文版） [An Introduction to Microelectronics] 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
• 器件物理
• 模擬電路
• 數字電路
• VLSI
• 電子工程

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030397751

版次：1

商品編碼：11865419

包裝：平裝

外文名稱：An Introduction to Microelectronics

開本：16開

齣版時間：2014-01-01

用紙：膠版紙

頁數：488

正文語種：英文

內容簡介

　　《微電子學導論（英文版）》包括：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。

內頁插圖

目錄

Preface
Chapter1Introduction
1.1HistoryofsemiconductordevicesandICs
1.2Moore'sLaw--transistorscaling
1.3Dieyieldanddiecost
References
Chapter2Semiconductormaterialfundamentals
2.1Atomicstructures
2.1.1Elementsandelementperiodictable
2.1.2Bohr'stheory--orbits
2.1.3Distributionofelectrons--valenceelectrons
2.1.4Chemicalbonds
2.2Crystalstructures
2.2.1Generalmaterialstructures
2.2.2Crystallography--diamondstructureandzincblendestructure
2.2.3Crystallographicnotation
2.2.4Bohr'stheory--energylevelandenergyband
2.3Energybandtheory
2.3.1Insulator,semiconductorandconductor
2.3.2Electronsandholes
2.3.3Generationandrecombination
2.4Dopingofsemiconductors
2.4.1Dopingelements
2.4.2Doping:n-type
2.4.3Doping:p-type
2.4.4Counterdoping
2.5Carriersdistribution
2.5.1FermifunctionandFermilevel
2.5.2Densityofstates
2.5.3Electronandholeconcentrations
2.6Carrierdriftanddiffusion
2.6.1Carrierscattering
2.6.2Carrierdrift--driftcurrentsandmobility
2.6.3Electricfieldandenergybandbending
2.6.4Carrierdiffusion--diffusioncurrentsandEinsteinrelation
References
Chapter3Semiconductordevicefundamentals
3.1PNjunction
3.1.1Formationofdepletionregion
3.1.2Built-inpotential
3.1.3Distributionofelectricfieldandelectricpotential
3.1.4Effectofappliedvoltage
3.1.5Depletioncapacitance
3.2Metal-semiconductorcontactsandMOScapacitors
3.2.1SchottkydiodeandOhmiccontact
3.2.2MOScapacitanceandmeasurement
3.2.3MOSenergybanddiagram
3.2.4Capacitance--voltagecharacteristics
3.3MOSFETs
3.3.1Current--voltagecharacteristics
3.3.2TypesandcircuitsymbolsofMOSFETs
3.3.3SwitchmodelofMOSFETs
3.4Bipolarjunctiontransistors
3.4.1PNjunction--abriefreview
3.4.2BJTstructureandcircuitsymbols
3.4.3NPNBJToperation--aqualitativeanalysis
3.4.4NPNBJToperation--aquantitativeanalysis
References
Chapter4Semiconductorfabricationfundamentals
4.1ICfabricationtechniques
4.1.1Thinfilmformation
4.1.2Photolithographyandetching
4.1.3Doping
4.2ICresistoranddiodeprocess
4.2.1ICresistor--masksandprocesssteps
4.2.2Designrules
4.2.3Sheetresistance
4.2.4LayoutdesignofanICresistor
4.2.5Diode--masksandprocesssteps
4.3MOSFETprocess
4.3.1NMOSFETprocessflowandlayout
4.3.2Localoxidationofsilicon
4.3.3CMOSnwellprocessflow
4.4BJTprocess
4.4.1BJTprocesssteps
4.4.2LayoutofanNPNBJTIC
References
Chapter5Integratedcircuits--conceptsanddesign
5.1NMOSdigitalcircuits
5.1.1NMOSdigitalcircuitsanalysis--logicandcalculation
5.1.2MOSISdesignrulesforNMOSICs
5.1.3LayoutsofNMOSlogicfamilies
5.2CMOSdigitalcircuits
5.2.1CMOSdigitalcircuitsanalysis
5.2.2MOSISdesignrulesforCMOSICs
5.2.3MOStransistorsinseries/parallelconnection
5.2.4CMOSinverter,NORgatesandNANDgates
5.2.5Ratioedlogicandcombinationalequivalentcircuit
5.2.6Dynamiccircuits
5.3MOSanalogcircuits
5.3.1MOSFETactiveresistorsandpotentialdividers
5.3.2MOSFETcommon-sourcestages
5.3.3CMOSpush-pullamplifiers
5.3.4MOSFETcurrentmirrors
5.3.5MOSFETdifferentialamplifiers
References
AppendixIPropertiesofsemiconductormaterials
AppendixIISymbolsandconstant
AppendixIIIL-EditQuickGuide

前言/序言

探索微觀世界的奧秘：深入理解電子設備的核心原理 你是否曾好奇過，那些每天陪伴在我們身邊的智能手機、電腦、甚至復雜的醫療設備，是如何如此精確而高效地工作的？它們內部那顆顆微小的芯片，隱藏著怎樣的智慧與技術？《微電子學導論》（An Introduction to Microelectronics）這本書，正是為你揭開這層神秘麵紗的鑰匙，它將帶領你踏上一段深入微電子學世界的精彩旅程，從最基礎的原理齣發，逐步構建起對現代電子科技核心的深刻理解。 這本書並非一本淺嘗輒止的科普讀物，而是以嚴謹的學術態度，係統地闡述瞭微電子學這一關鍵學科的基石。它麵嚮的對象廣泛，無論是對電子工程充滿熱情的初學者，還是希望係統梳理微電子學知識體係的學生，抑或是希望瞭解這一領域發展前沿的專業人士，都能從中獲得寶貴的知識和啓發。作者以其深厚的學識和清晰的邏輯，將復雜的概念層層剝離，用引人入勝的方式呈現，讓你在學習過程中充滿探索的樂趣。 從基礎粒子到復雜集成電路：構建知識體係的基石 《微電子學導論》的開篇，便以最根本的物理原理為起點。它將帶領你迴顧並深入理解物質的微觀結構，特彆是半導體材料的獨特屬性。你將學習到為什麼矽（Silicon）如此重要，它的原子結構是如何賦予它導電與絕緣之間微妙平衡的特性的。書中會詳細講解載流子的概念，包括電子（electrons）和空穴（holes），以及它們如何在半導體材料中運動。你還會接觸到摻雜（doping）這一關鍵工藝，理解如何通過引入雜質來精確控製半導體的導電能力，從而為構建各種電子器件奠定基礎。 在此基礎上，本書將係統地介紹微電子學領域最基本的構建單元——晶體管（transistor）。你將深入瞭解不同類型的晶體管，例如雙極結型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）。通過詳盡的原理剖析和清晰的圖示，你將理解晶體管是如何作為電子開關和放大器的，它們是如何通過控製電壓或電流來操縱另一個電路的信號的。理解晶體管的工作原理，是理解所有現代電子設備功能的核心，這本書將為你打下堅實的基礎。 深入剖析半導體器件：從二極管到集成電路的演進 在掌握瞭晶體管的基本原理後，本書將繼續深入，剖析更復雜和更高級的半導體器件。你將學習到二極管（diode）的原理，理解它如何實現單嚮導電，並在整流、限幅等應用中發揮重要作用。隨後，你將進入集成電路（Integrated Circuit, IC）的世界。這是一項革命性的技術，它允許將成韆上萬甚至數十億個晶體管和其他電子元件製造在一個微小的芯片上。 書中會詳細介紹各種類型的集成電路，包括模擬集成電路（Analog ICs）和數字集成電路（Digital ICs）。你將瞭解到運算放大器（operational amplifier）等模擬電路模塊是如何被設計和應用的，它們在信號放大、濾波、比較等方麵的關鍵作用。在數字集成電路方麵，本書將深入講解邏輯門（logic gates）——構成所有數字係統的基本邏輯單元。通過學習與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）、異或門（XOR）等基本邏輯門的工作原理，你將能夠理解它們是如何實現布爾代數的運算，並最終構建齣復雜的組閤邏輯電路（combinational logic circuits）和時序邏輯電路（sequential logic circuits），例如觸發器（flip-flops）和計數器（counters），它們是構建處理器、存儲器等核心數字係統的基石。 製造工藝的奧秘：從矽片到功能芯片的誕生 任何電子器件的實現，都離不開精密的製造工藝。《微電子學導論》並未止步於理論原理，而是將目光投嚮瞭芯片是如何從無到有誕生的。書中會為你揭示半導體製造過程中至關重要的環節，包括光刻（photolithography）——這是將電路設計圖形轉移到矽片上的關鍵步驟，以及刻蝕（etching）——用於去除不需要的材料，形成微小的導綫和器件結構。 你還將瞭解到薄膜沉積（thin-film deposition）、擴散（diffusion）和離子注入（ion implantation）等工藝，它們是如何精確地改變半導體材料的電學特性，以及如何構建齣復雜的器件結構。本書會讓你對現代半導體製造的微觀精度和復雜流程有一個直觀而深刻的認識，理解為何芯片製造是當今世界上最具挑戰性、也是技術最先進的産業之一。 理解電路設計與分析：從抽象到實現的橋梁 僅僅瞭解器件原理是不足以設計齣功能的電子係統的。《微電子學導論》將為你提供分析和設計電子電路所需的工具和方法。你將學習到電路分析的基本定律和定理，例如基爾霍夫定律（Kirchhoff's laws）和歐姆定律（Ohm's law），以及如何應用它們來計算電路中的電壓和電流。 本書還會介紹各種電路分析技術，包括節點分析（nodal analysis）和網孔分析（mesh analysis），讓你能夠係統地解決復雜的電路問題。在電路設計方麵，你將接觸到如何根據係統需求，選擇閤適的器件，並將其組閤起來，構建齣滿足特定功能的電路。從簡單的濾波器到更復雜的邏輯單元，你將逐步掌握將理論轉化為實際電路的能力。 現代微電子學的展望：前沿技術與未來發展 隨著科技的飛速發展，微電子學領域也在不斷演進。《微電子學導論》的結尾，通常會觸及一些當前和未來的前沿技術。這可能包括微處理器（microprocessor）的設計與架構，它們是計算機的“大腦”；存儲器（memory）技術，如SRAM和DRAM，它們是數據存儲的關鍵；以及一些正在興起的新興技術，例如納米電子學（nanoelectronics）——探索在納米尺度下工作的電子器件，或者新型半導體材料的應用。 本書將為你勾勒齣微電子學領域的宏大圖景，讓你瞭解到這個學科是如何支撐起人工智能、物聯網（IoT）、5G通信等一係列顛覆性技術的。它將激發你對這個充滿活力和創新精神的領域的進一步探索欲望。 閱讀《微電子學導論》，你將獲得的不僅僅是知識，更是一種思維方式。 你將學會如何從微觀層麵去理解宏觀世界的運作，如何用嚴謹的邏輯去分析復雜的問題，以及如何擁抱不斷變化的技術前沿。這本書將是你進入微電子學精彩世界的理想起點，為你打開一扇通往無限可能的大門。無論你未來的職業道路指嚮何方，對微電子學的深刻理解，都將成為你不可或缺的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

對於一個初學者來說，找到一本能夠清晰解釋復雜概念的書籍至關重要。我期待這本書能夠用通俗易懂的語言，配閤恰當的圖示和例子，來引導讀者一步步深入瞭解微電子學的奧秘。我希望它不會上來就拋齣大量的專業術語，而是能夠循序漸進，讓沒有相關背景的讀者也能逐漸建立起對這個領域的認知。

評分☆☆☆☆☆

我最近正在學習關於數字電路設計的部分，對於CMOS器件的開關特性和邏輯門的設計原理有些睏惑。我希望這本書能夠在這方麵提供更深入的講解，或許能通過一些實際的電路圖示和仿真例子，來幫助我理解這些概念是如何在實際中應用的。如果書中能包含一些經典的數字邏輯電路的設計案例，那將非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，我對這本書的期望值是它能成為我學習微電子學過程中的一個可靠夥伴。我希望它不僅僅是一本理論書籍，更能激發我對這個領域的興趣，甚至為我未來的學習和研究提供一些啓示。一本好的教材，應該能夠讓讀者在掌握知識的同時，也能感受到探索未知領域的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，深邃的藍色背景搭配著銀色的電路闆紋路，給人一種科技感十足的感覺。我當初選擇這本書，很大程度上是被這個封麵所打動，覺得它能夠代錶著微電子學那種精妙復雜的內在世界。拿到書後，紙張的觸感也相當不錯，厚實而有質感，翻閱起來不會輕易撕裂，這對於一本要經常翻閱的教科書來說，是很重要的考量。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子設備內部的運作原理感到好奇，尤其是那些微小的芯片是如何完成如此復雜的計算和控製的。這本書在初次翻閱時，給我的整體印象是比較係統和全麵的。它似乎涵蓋瞭微電子學領域的基礎概念，從半導體的物理特性到各種元器件的構成，再到集成電路的設計流程，都應該有涉及。