半導體集成電路/普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材·國傢精品課程主乾教材

半導體集成電路/普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材·國傢精品課程主乾教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

餘寜梅,楊媛,潘銀鬆 著
圖書標籤:
  • 半導體
  • 集成電路
  • 電子科學與技術
  • 高等教育
  • 教材
  • 國傢精品課程
  • 主乾教材
  • 電子工程
  • 微電子學
  • 電路
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030317926
版次:1
商品編碼:12176872
包裝:平裝
叢書名: 國傢精品課程主乾教材普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材
開本:16開
齣版時間:2011-07-01
用紙:膠版紙
頁數:299
字數:468000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《半導體集成電路/普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材·國傢精品課程主乾教材》在簡述瞭集成電路的基本概念、發展和麵臨的主要問題後·首先介紹瞭半導體集成電路的主要製造工藝、基本元器件的結構和工作原理;然後重點討論瞭數字集成電路中的組閤邏輯電路、時序邏輯電路、存儲器、邏輯功能部件;最後介紹瞭模擬集成電路中的關鍵電路和數-模、模-數轉換電路。
  《半導體集成電路/普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材·國傢精品課程主乾教材》內容係統全麵,與實際緊密結閤。敘述深入淺齣,易於自學。為瞭方便教師授課,全書配有課件。
  《半導體集成電路/普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材·國傢精品課程主乾教材》可作為大專院校電子科學與技術和半導體專業的專業課教材,也可作為相關領域研究生和工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

叢書序

前言

第1章 緒論
1.1 半導體集成電路的概念
1.1.1 半導體集成電路的基本概念
1.1.2 半導體集成電路的分類
1.2 半導體集成電路的發展過程
1.3 半導體集成電路的發展規律
1.4 半導體集成電路麵臨的問題
1.4.1 深亞微米集成電路設計麵臨的問題與挑戰
1.4.2 深亞微米集成電路性能麵臨的問題與挑戰
1.4.3 深亞微米集成電路工藝麵臨的問題與挑戰
技術展望:摩爾定律的擴展
習題

第2章 雙極集成電路中的元件形成及其寄生效應
2.1 雙極集成電路的製造工藝
2.1.1 雙極型晶體管的單管結構和工作原理
2.1.2 雙極集成晶體管的結構與製造工藝
2.2 理想本徵雙極晶體管的埃伯斯一莫爾(EM)模型
2.2.1 一結兩層二極管(單結晶體管)的EM模型
2.2.2 兩結三層三極管(雙結晶體管)的EM模型
2.2.3 三結四層三極管(多結晶體管)的EM模型
2.3 集成雙極晶體管的有源寄生效應
2.3.1 npn管工作於正嚮工作區和截止區的情況
2.3.2 npn管工作於反嚮工作區的情況
2.3.3 npn管工作於飽和區的情況
2.3.4 降低寄生pnp管的方法
技術展望:SiGe異質結雙極晶體管
習題

第3章 MOS集成電路中的元件形成及其寄生效應
3.1 MOSFET晶體管的製造工藝
3.1.1 MOSFET晶體管器件結構與工作原理
3.1.2 MOSFET的製造工藝
3.2 CMOS集成電路的製造工藝
3.2.1 p阱CMOS工藝
3.2.2 n阱CMOS工藝
3.2.3 雙阱CMOS工藝
3.3 Bi-CMOS集成電路的製造工藝
3.3.1 以CMOS工藝為基礎的Bi-CMOS工藝
3.3.2 以雙極型工藝為基礎的Bi-CMOS工藝
3.4 MOS集成電路中的有源寄生效應
3.4.1 場區寄生MOSFET
3.4.2 寄生雙極型晶體管
3.4.3 CMOS集成電路中的閂鎖效應
技術展望:絕緣體上矽(SOI)技術
習題

第4章 集成電路中的無源元件
4.1 集成電阻器
4.1.1 雙極集成電路中的常用電阻
4.1.2 MOS集成電路中常用的電阻
4.2 集成電容器
4.2.1 雙極集成電路中常用的集成電容器
4.2.2 MOS集成電路中常用的電容器
4.3 互連綫
4.3.1 多晶矽互連綫
4.3.2 擴散層連綫
4.3.3 金屬互連綫
技術展望:鐵電電容器
習題

第5章 MOS晶體管基本原理與MOS反相器電路
5.1 MOS晶體管的電學特性
5.1.1 MOS晶體管基本電流方程的導齣
5.1.2 MOS晶體管I-V特性
5.1.3 MOS晶體管的閾值電壓和導電特性
5.1.4 MOS晶體管的襯底偏壓效應
5.1.5 MOS晶體管的二級效應
5.1.6 MOS晶體管的電容
5.2 MOS反相器
5.2.1 反相器的基本概念
5.2.2 E/R型nMOS反相器(電阻負載型MOS反相器)
5.2.3 E/E型nMOS反相器(增強型nMOS負載反相器)
5.2.4 E/D型nMOS反相器(耗盡型nMOS負載反相器)
5.2.5 CMOS反相器
技術展望:3D晶體管
習題

第6章 CMOS靜態門電路
6.1 基本CMOS靜態門
6.1.1 CMOS與非門
6.1.2 CMOS或非門
6.2 CMOS復閤邏輯門
6.2.1 異或門
6.2.2 其他復閤邏輯門
6.3 MOS管的串並聯特性
6.3.1 晶體管串聯的情況
6.3.2 晶體管並聯的情況
6.3.3 晶體管尺寸的設計
6.4 CMOS靜態門電路的功耗
6.4.1 CMOS靜態邏輯門電路功耗的組成
6.4.2 降低電路功耗的方法
6.5 CMOS靜態門電路的延遲
6.5.1 延遲時間的估算方法
6.5.2 緩衝器優化設計
6.6 功耗和延遲的摺中
技術展望:減少短脈衝乾擾信號功耗
習題

第7章 傳輸門邏輯和動態邏輯電路
7.1 基本的傳輸門
7.1.1 nMOS傳輸門
7.1.2 pMOS傳輸門
7.1.3 CMOS傳輸門
7.2 傳輸門邏輯電路
7.2.1 傳輸門邏輯電路舉例
7.2.2 傳輸門邏輯的特點
7.3 基於二叉判決圖BDD的傳輸門邏輯生成方法
7.4 基本動態CMOS邏輯電路
7.4.1 基本CMOS動態邏輯電路的工作原理
7.4.2 動態邏輯電路的優缺點
7.5 傳輸門隔離動態邏輯電路
7.5.1 傳輸門隔離動態邏輯電路工作原理
7.5.2 傳輸門隔離多級動態邏輯電路的時鍾信號
7.5.3 多米諾邏輯
7.6 動態邏輯電路中存在的問題及解決方法
7.6.1 電荷泄漏
7.6.2 電荷共享
7.6.3 時鍾饋通
7.6.4 體效應
技術展望:如何選擇邏輯類型
習題

第8章 時序邏輯電路
8.1 電荷的存儲機理
8.1.1 靜態存儲機理
8.1.2 動態存儲機理
8.2 電平敏感鎖存器
8.2.1 SR靜態鎖存器
8.2.2 時鍾脈衝控製SR靜態鎖存器
8.2.3 CMOS靜態邏輯結構D鎖存器
8.2.4 基於傳輸門多選器的D鎖存器
8.2.5 動態鎖存器
8.3 邊沿觸發寄存器
8.3.1 寄存器的幾個重要參數(建立時間、維持時間、傳輸時間)
8.3.2 CMOS靜態主從結構寄存器
8.3.3 傳輸門多路開關型寄存器
8.3.4 C2MOS寄存器
8.4 其他類型寄存器
8.4.1 脈衝觸發鎖存器
8.4.2 靈敏放大器型寄存器
8.4.3 靈敏放大器型寄存器
8.5 帶復位及使能信號的D寄存器
8.5.1 同步復位D寄存器
8.5.2 異步復位D寄存器
8.5.3 帶使能信號的同步復位D寄存器
8.6 寄存器的應用及時序約束
8.6.1 計數器
8.6.2 時序電路的時序約束
技術展望:異步數字係統
習題

第9章 MOS邏輯功能部件
9.1 多路開關
9.2 加法器和進位鏈
9.2.1 加法器定義
9.2.2 全加器電路設計
9.2.3 進位鏈
9.3 算術邏輯單元
9.3.1 以傳輸門為主體的算術邏輯單元
9.3.2 以靜態邏輯門電路為主體的算術邏輯單元
9.4 移位器
9.5 乘法器
技術展望:片上係統(SOC)技術
習題

第10章 半導體存儲器
10.1 存儲器概述
10.1.1 存儲器的分類
10.1.2 存儲器的相關性能參數
10.1.3 半導體存儲器的結構
10.2 非揮發性隻讀存儲器
10.2.1 ROM的基本存儲單元
10.2.2 MOS OR和NOR型ROM
10.2.3 MOS NAND型ROM
10.2.4 預充式ROM
10.2.5 一次性可編程ROM
10.3 非揮發性讀寫存儲器
10.3.1 可擦除可編程ROM
10.3.2 電可擦除可編程ROM
10.3.3 FLASH存儲器
10.4 隨機存取存儲器
10.4.1 SRAM
10.4.2 DRAM
10.5 存儲器外圍電路
10.5.1 地址譯碼單元
10.5.2 靈敏放大器
10.5.3 時序和控製電路
技術展望:高密度存儲器
習題

第11章 模擬集成電路基礎
11.1 模擬集成電路中的特殊元件
11.1.1 MOS可變電容
11.1.2 集成雙極型晶體管
11.1.3 集成MOS管
11.2 MOS晶體管及雙極晶體管的小信號模型
11.2.1 MOS晶體管的小信號模型
11.2.2 雙極晶體管的小信號模型
11.3 恒流源電路
11.3.1 電流源
11.3.2 電流基準電路
11.4 基準電壓源電路
11.4.1 基準電壓源的主要性能指標
11.4.2 帶隙基準電壓源的基本原理
11.5 單級放大器
11.5.1 MOS集成電路中的單級放大器
11.5.2 雙極集成電路中的單級放大器
11.6 差動放大器
11.6.1 MOS差動放大器
11.6.2 雙極晶體管差動放大器
技術展望:低壓低功耗模擬集成電路技術
習題

第12章 D/A及A/D變換器
12.1 D/A變換器基本概念
12.1.1 D/A變換器基本原理
12.1.2 D/A變換器的分類
12.1.3 D/A變換器的技術指標
12.2 D/A變換器的基本類型
12.2.1 電流定標D/A變換器
12.2.2 電壓定標D/A變換器
12.2.3 電荷定標D/A變換器
12.3 A/D變換器的基本概念
12.3.1 A/D變換器基本原理
12.3.2 A/D變換器的分類
12.3.3 A/D變換器的主要技術指標
12.4 A/D變換器的常用類型
12.4.1 積分型A/D變換器
12.4.2 逐次逼近式(SAR)A/D變換器
12.4.3 ∑-△A/D變換器
12.4.4 全並行ADC
12.4.5 流水綫A/D變換器
技術展望:A/D變換器的發展方嚮
習題

參考文獻

前言/序言

  半導體集成電路作為微電子學的核心,是電子科學與技術相關專業的重要專業基礎課程。半導體集成電路課程有其鮮明的特點:一是內容涉及的知識麵寬,是多種知識結構的“集成物”;二是技術更新換代極快,新原理、新工藝、新産品層齣不窮。課程的集成性決定瞭相關知識點的重復性、關聯性及延伸性;技術的快速更新,對課程內容提齣瞭不斷擴展、補充的要求。
  在教學過程中,相關學科知識點的簡單重復,會占用大量課時,極易使學生産生“審美疲勞”,喪失學習興趣,降低知識汲取能力,最終影響課程教學效果。如果完全拋開相關知識點的重復性,單純講述延伸性,又會使學生難以理解各知識點的關聯性,“如墜雲霧”,同樣不能達到理想的效果。因此,把握知識點的重復性、關聯性及延伸性三者之間的權重尺度,從半導體集成電路的視角去理解、分析相關知識內容是課程教學中需要注意的問題。
  根據課程特點,結閤技術發展現狀,總結筆者多年課程講義,本書將CMOS集成電路相關技術作為課程的主要內容,同時對雙極集成電路在模擬電路中的運用進行瞭簡單介紹。在每一章的開始,概括與本章內容相關的關鍵知識點,簡要說明知識點之間的內在關聯,重點講述從集成電路的角度考慮,需要關注的課程內容、原理、特性等理論知識,力求結閤實際,通俗易懂,深入淺齣。為瞭幫助讀者瞭解知識發展、追蹤技術前沿,每章的最後給齣瞭技術展望,並附習題。
  本書可以作為教材,也可以作為科研參考書。建議教學時數為64學時,教師也可根據專業需求,適當選取內容進行安排。全書共12章,第1、5、8、10章和第7章後半部分由餘寜梅編寫,第2、3、4、6、9、12章和第7章前半部分由楊嬡編寫,第11章由潘銀鬆編寫。北京大學微電子學院的張興教授在百忙之中為本書作序;西安理工大學的高勇教授抽齣寶貴時間對全書進行瞭仔細審閱,並提齣有益的修改意見。
  在本書編寫過程中,筆者參考瞭大量國內外相關教材、書籍資料,主要文獻已列於書後,但難免會有遺漏,在此一並錶示衷心感謝。
  在書稿的製圖、審閱、排版等工作中,得到西安理工大學電子工程係多位研究生的大力支持,由於篇幅有限,不能一一列舉,在此,對所有為本書齣版提供瞭幫助的人們錶示誠摯的謝意!
  本書編寫力求正確無誤,但由於時間有限,不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正!
《半導體集成電路:基礎理論與先進工藝》 內容簡介 本書旨在為電子科學與技術專業的學生提供一個全麵而深入的半導體集成電路學習體驗。作為國傢精品課程的主乾教材,本書力求在理論深度和實踐應用之間取得最佳平衡,不僅夯實學生對集成電路基本原理的理解,更引領其走嚮當前半導體技術的前沿。全書內容涵蓋瞭從基本的半導體物理概念到復雜的集成電路設計與製造流程,旨在培養具有紮實理論基礎和創新能力的高素質集成電路人纔。 第一部分:半導體基礎理論 本部分將帶領讀者係統迴顧和深入理解支撐集成電路發展的核心半導體物理理論。 第一章 半導體材料與物理基礎 晶體結構與晶格振動: 介紹矽、鍺等半導體材料的晶體結構,理解其周期性排列對電子行為的影響。探討晶格振動(聲子)如何影響載流子散射和材料的熱學性質。 能帶理論: 深入講解絕緣體、導體和半導體的能帶結構。闡述價帶、導帶、禁帶寬度及其對材料導電性的決定性作用。分析本徵半導體的載流子産生與復閤機製。 摻雜與載流子濃度: 詳細介紹N型和P型摻雜的原理,包括施主和受主雜質的引入及其在能帶上的能量位置。推導並解釋不同溫度下電子和空穴濃度的麥剋斯韋-玻爾茲曼分布和費米-狄拉剋分布。 載流子輸運: 闡述漂移和擴散兩種主要的載流子輸運機製。講解載流子遷移率的概念及其影響因素,如晶格散射、雜質散射和錶麵散射。介紹霍爾效應及其在測量半導體參數中的應用。 PN結理論: 深入分析PN結的形成過程,包括勢壘的産生、內建電場和耗盡區的形成。詳細推導PN結的正偏、反偏和零偏下的伏安特性麯綫,解釋其整流作用的物理機製。 第二章 半導體器件物理 二極管: 基於PN結理論,詳細分析各種類型二極管的工作原理,如理想二極管模型、實際二極管的伏安特性、擊穿機製(雪崩擊穿和齊納擊穿)。 雙極結型晶體管(BJT): 深入講解NPN和PNP型BJT的結構、工作原理和電流放大機製。分析不同工作區域(截止、放大、飽和)下的器件特性,推導其輸入輸齣特性麯綫。講解BJT的參數(如$alpha$, $eta$)及其影響因素,以及各種寄生效應。 場效應晶體管(FET): 結型場效應晶體管(JFET): 介紹JFET的結構和溝道導電機製,理解其通過柵極電壓控製漏極電流的原理,分析其跨導特性。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET): 詳細闡述MOSFET的結構(NMOS和PMOS)、工作原理、閾值電壓的形成機製、柵極電壓與溝道電流的關係。分析MOSFET在積纍、耗盡和反型三種模式下的電學特性,推導其輸齣和轉移特性麯綫。重點介紹MOSFET的載流子飽和效應、溝道長度調製效應等。 其他重要器件: 簡要介紹一些其他在集成電路中常用的器件,如CMOS、MISFET、光電器件(LED、光電二極管、光伏電池)等,闡述其基本原理和應用。 第二部分:集成電路設計與製造 本部分將帶領讀者探索集成電路從概念到實際芯片的完整流程,強調設計思維和製造工藝的相互作用。 第三章 集成電路基本概念與工藝流程 集成電路的分類: 介紹模擬集成電路、數字集成電路、混閤信號集成電路以及專用集成電路(ASIC)和現場可編程門陣列(FPGA)等概念。 半導體工藝流程概述: 詳細介紹矽基集成電路製造的典型流程,包括晶圓製備、外延生長、氧化、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積(CVD, PVD)、金屬化、互連等關鍵步驟。 晶圓製備與外延: 介紹單晶矽的生長方法(直拉法、區熔法),矽片切割、研磨、拋光等過程。講解外延生長的目的、方法及其對器件性能的影響。 氧化與生長: 闡述濕氧化和乾氧化的原理、特點及其在形成SiO2柵介質和隔離層中的作用。 第四章 光刻與刻蝕技術 光刻原理: 深入講解光刻作為集成電路製造核心技術的作用。介紹接觸式、接近式和投影式光刻的原理、優缺點。重點分析掩模版、光刻膠(正膠、負膠)以及曝光光源(紫外光、深紫外光、極紫外光)對分辨率的影響。 光刻工藝: 詳細介紹光刻工藝的流程,包括塗膠、預烘、曝光、顯影、硬烘、刻蝕後的光刻膠去除等。 刻蝕技術: 介紹乾法刻蝕(等離子體刻蝕,如RIE)和濕法刻蝕的原理、特點。重點分析乾法刻蝕在提高圖形精度和各嚮異性方麵的優勢,討論刻蝕的工藝窗口和選擇性問題。 第五章 摻雜與薄膜技術 離子注入: 詳細介紹離子注入作為摻雜的主要手段,包括離子源、加速器、掃描係統、退火等。分析劑量、能量、角度等參數對注入深度的影響,以及注入後退火的重要性。 擴散: 介紹擴散摻雜的原理,分析其在早期工藝中的應用以及在高摻雜濃度、大麵積形成時的局限性。 薄膜沉積: 化學氣相沉積(CVD): 講解低壓CVD(LPCVD)、等離子體增強CVD(PECVD)等方法,介紹常用沉積氣體(如SiH4, NH3, SiCl4)以及它們在形成多晶矽、氮化矽、二氧化矽等薄膜中的應用。 物理氣相沉積(PVD): 介紹濺射、蒸發等方法,以及它們在金屬層(如Al, Cu, Ti)沉積中的應用。 金屬化與互連: 介紹集成電路中的金屬互連層(多晶矽、鋁、銅)的作用和工藝。講解多層金屬互連技術的發展,以及通孔(Vias)和接觸孔(Contacts)的形成工藝。 第六章 晶體管的製造工藝 CMOS工藝: 詳細介紹CMOS器件的製造流程,包括襯底製備、阱區形成、柵極氧化、多晶矽柵沉積與摻雜、源漏區離子注入、接觸孔形成、金屬互連等。重點分析阱工藝、隔離技術(LOCOS, STI)對器件性能的影響。 先進CMOS工藝: 介紹先進CMOS技術中的關鍵創新,如應變矽(Strained Silicon)、高介電常數柵介質(High-k/Metal Gate)、多柵器件(FinFET, GAAFET)等,並解釋它們如何剋服短溝道效應、降低功耗。 第三部分:集成電路設計與應用 本部分將聚焦於集成電路的設計流程、常用設計工具以及典型應用,為學生提供從理論到實踐的橋梁。 第七章 數字集成電路設計基礎 邏輯門電路: 介紹基本邏輯門(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR)的CMOS實現方式,分析其電路結構、功耗和延遲特性。 組閤邏輯電路設計: 講解如何使用邏輯門構建復雜的組閤邏輯功能,如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器等。 時序邏輯電路設計: 介紹觸發器(D觸發器, JK觸發器)、寄存器、計數器等時序邏輯單元的原理和設計。 有限狀態機(FSM): 講解Mealy機和Moore機的概念,以及如何利用它們設計控製器。 寄存器傳輸級(RTL)設計: 介紹使用硬件描述語言(HDL,如Verilog或VHDL)進行數字電路設計的概念和方法。 第八章 模擬集成電路設計基礎 基本模擬電路模塊: 介紹差分放大器、共模抑製電路、電流鏡、有源負載等基礎模擬電路模塊的原理和設計。 運算放大器(Op-amp): 深入分析運算放大器的結構(輸入級、增益級、輸齣級)、性能參數(增益、帶寬、壓擺率、輸入失調電壓等)及其設計考慮。 濾波器設計: 介紹低通、高通、帶通、帶阻等模擬濾波器(如RC濾波器、有源濾波器)的基本原理和設計方法。 數據轉換器: 簡要介紹數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC)的基本原理、分類及其在混閤信號電路中的作用。 第九章 集成電路設計流程與工具 電子設計自動化(EDA): 介紹EDA工具在集成電路設計中的重要性,以及它們如何自動化和優化設計流程。 設計流程: 詳細介紹集成電路設計的典型流程,包括: 需求分析與規格定義。 架構設計。 RTL設計與功能仿真。 綜閤(Logic Synthesis): 將HDL代碼轉換為門級網錶。 靜態時序分析(STA): 檢查電路的時序是否滿足要求。 布局與布綫(Place & Route): 將門級網錶映射到物理版圖。 版圖後仿真(Post-Layout Simulation): 驗證物理實現後的電路性能。 可製造性設計(DFM): 考慮設計對製造過程的影響。 版圖與掩模版生成。 常用EDA工具介紹: 簡要介紹主流EDA工具供應商及其産品,如Cadence, Synopsys, Mentor Graphics等,以及它們在不同設計階段使用的工具。 第十章 集成電路的可靠性與測試 集成電路的失效機理: 分析集成電路在製造和工作過程中可能齣現的各種失效模式,如開路、短路、參數漂移、電遷移、熱擊穿、ESD(靜電放電)等。 可靠性設計: 介紹在設計階段如何考慮和減弱這些失效機理,例如通過冗餘設計、閤適的材料選擇、器件尺寸優化等。 集成電路測試: 講解芯片測試的重要性,包括功能測試、參數測試、在片測試(In-Situ Testing)等。介紹測試嚮量的生成方法(如DFT - Design for Testability)和測試設備(ATE - Automatic Test Equipment)。 結論與展望 本書在完成基礎理論和設計製造工藝的學習後,將對集成電路産業的未來發展趨勢進行展望,包括摩爾定律的延續與挑戰、新的材料與器件技術(如碳納米管、二維材料)、異構集成、AI芯片、量子計算等前沿領域,激勵學生投身於集成電路的創新與發展。 本書力求通過清晰的闡述、豐富的圖例和適量的例題,幫助讀者構建一個完整的集成電路知識體係,為未來在集成電路領域的學習、研究和工作打下堅實的基礎。

用戶評價

評分

【工程視角,學以緻用】 作為一名電子工程專業的學生,我深知理論知識需要與工程實踐相結閤的重要性。《半導體集成電路》這本書在這方麵做得尤為齣色。它不僅提供瞭紮實的理論基礎,更重要的是,它時刻不忘從工程應用的視角去解讀每一個概念。 書中大量的案例分析,讓我看到瞭理論是如何轉化為實際産品的。例如,在介紹運算放大器時,作者不僅講瞭理想運放的性質,還深入分析瞭實際運放的失真、噪聲等問題,以及如何通過電路設計來補償這些不足。這種“理論+實踐”的講解模式,讓我能夠更好地理解為什麼某些電路設計如此選擇,以及在實際設計中會遇到哪些挑戰。 此外,本書在講解電路性能指標時,也十分注重工程上的意義。例如,對於時序電路,它會詳細介紹建立時間和保持時間的概念,以及它們對電路穩定性的影響。對於模擬電路,則會深入探討帶寬、增益、噪聲係數等參數,並給齣如何優化這些參數的設計思路。這種強調“解決實際問題”的教學方法,極大地提升瞭我學習的積極性,因為我能清楚地看到我所學到的知識,在未來的工程實踐中會有怎樣的價值。 本書還提及瞭一些EDA工具在電路設計中的應用,雖然篇幅不多,但足以讓我窺見現代集成電路設計流程的一角。我能感覺到,這本書的目標不僅僅是讓我“知道”,更是讓我“會做”。它為我未來的工程生涯打下瞭堅實的基礎,讓我不再隻是一個理論的搬傢工,而是有能力去創造和解決問題的工程師。

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【硬核科普,刷新認知】 拿到這本《半導體集成電路》的時候,我其實是抱著一種“硬著頭皮學”的心態。畢竟,“電子科學與技術類特色專業係列規劃教材”這幾個字,聽起來就充滿瞭學術的氣息,讓人望而生畏。但事實證明,我的擔心是多餘的。這本書雖然是“國傢精品課程主乾教材”,但它的內容安排和講解方式,卻一點也不枯燥。 作者就像一位經驗豐富的導遊,帶著我們一步步深入半導體集成電路的奇妙世界。從最基礎的PN結,到復雜的MOSFET,再到令人眼花繚亂的數字和模擬電路設計,每一個概念都用通俗易懂的語言加以闡釋,並且輔以大量的圖示和實例。特彆是講到CMOS電路的原理時,作者並沒有止步於理論的堆砌,而是深入剖析瞭其優缺點,以及在實際應用中需要注意的關鍵點。讀到這裏,我纔恍然大悟,原來我們每天使用的手機、電腦,其核心都隱藏著如此精密的“大腦”。 書中對各種製造工藝的介紹也讓我大開眼界,比如光刻、刻蝕、離子注入等等,這些曾經隻存在於科幻電影中的名詞,在書本上被具象化,變得清晰可見。我仿佛能看到無數納米級的精密儀器在無塵車間裏忙碌,將一粒粒矽砂變成改變世界的芯片。這種從宏觀到微觀的視角切換,極大地激發瞭我對半導體行業的興趣。這本書不僅是一本教材,更像是一次引人入勝的科學探索之旅,讓我對現代科技有瞭全新的認識。

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【深入淺齣,啓迪思維】 讀《半導體集成電路》的過程,對我而言,更像是一次思維的啓迪。這本書的作者,在處理深奧的半導體理論時,展現齣瞭驚人的洞察力和語言功力。他們能夠將極其復雜和抽象的概念,轉化為生動形象的講解,讓我在閱讀過程中,不僅僅是接收信息,更是主動地去思考和探索。 我印象最深刻的是關於量子力學在半導體中的應用部分。通常,這部分內容很容易讓人望而卻步,但本書的作者卻巧妙地運用類比和圖示,將一些基本的量子概念,如能帶理論、空穴的概念等,解釋得既準確又易於理解。他們沒有迴避概念的深度,而是通過循序漸進的引導,讓我逐步領悟到這些基礎理論對於理解半導體器件工作原理的重要性。 書中對各種失效機理的分析,也讓我深受啓發。例如,對於熱應力、電遷移等問題,作者不僅指齣瞭它們存在的風險,更重要的是,他們引導讀者去思考如何通過材料選擇、結構設計來規避這些風險。這種“探究問題本質,尋求最優解”的思維方式,在半導體設計領域尤為重要。 總而言之,這本書不僅僅是一本技術手冊,它更像是一位良師益友,在我需要的時候,給我指點迷津,在我遇到睏難的時候,給我提供解決問題的思路。它讓我認識到,學習半導體集成電路,不僅僅是學習一門技術,更是學習一種嚴謹的科學思維和工程智慧。這種思維上的提升,將是我在未來職業生涯中寶貴的財富。

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【係統梳理,脈絡清晰】 在學習半導體集成電路的過程中,我曾經曆過一段時間的迷茫,感覺知識點零散,難以形成完整的體係。直到我翻開瞭《半導體集成電路》。這本書最讓我印象深刻的就是其極強的係統性和邏輯性。它並非簡單羅列知識點,而是將整個半導體集成電路領域,從材料、器件到電路設計,再到製造工藝,都進行瞭極其嚴謹的梳理和劃分。 全書的脈絡清晰可見,每一章節的承接都非常自然。例如,在講解完半導體材料的性質後,緊接著就引齣瞭PN結的形成與特性,這是理解所有半導體器件的基礎。然後,逐步深入到各種晶體管,如BJT和MOSFET,並詳細分析瞭它們的結構、工作原理和參數。作者在講解MOSFET時,特彆強調瞭其在現代集成電路中的核心地位,以及不同類型MOSFET的特點,這讓我能夠更好地理解為什麼它們如此廣泛應用。 更難能可貴的是,本書並沒有僅僅停留在器件層麵,而是將大量的篇幅用於講解集成電路的設計。從基本的邏輯門電路,到時序邏輯電路,再到更復雜的模擬電路設計,作者都給齣瞭詳盡的介紹。尤其是對運算放大器的分析,其原理、應用以及反饋機製的講解,我都覺得非常到位,讓我能夠理解許多模擬電路設計中的“門道”。這本書就像一個精密設計的藍圖,將原本錯綜復雜的半導體集成電路領域,變得井然有序,便於我進行係統性的學習和深入的理解。

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【前沿視野,啓發創新】 隨著科技的飛速發展,半導體集成電路領域也在不斷湧現新的技術和概念。《半導體集成電路》這本書,很好地把握瞭這一脈搏,在強調經典理論的同時,也為讀者提供瞭前沿的視野。 書中對當前熱門的CMOS技術、FinFET結構、以及新興的存儲器技術(如DRAM、NAND Flash)的講解,都非常及時和深入。作者不僅介紹瞭這些技術的原理,還分析瞭它們在性能、功耗、集成度等方麵的優勢和挑戰,這讓我對半導體行業的未來發展趨勢有瞭更清晰的認識。 尤其讓我感到興奮的是,書中對一些未來可能成為主流的新型器件和設計方法有所提及,比如憶阻器、神經形態計算等。雖然這些內容可能還沒有完全成熟,但作者的介紹讓我看到瞭半導體集成電路無限的可能性,激發瞭我對創新研究的興趣。我開始思考,在這些新興領域,我能夠做齣怎樣的貢獻。 這本書不僅僅是知識的傳授,更是一種創新精神的傳遞。它鼓勵我去質疑、去探索、去突破。在閱讀過程中,我常常會停下來,思考書中的內容與我已有的知識體係是否能夠産生新的聯係,是否能夠啓發我提齣新的問題或解決方案。這種“在已知中發現未知,在未知中孕育可能”的學習體驗,正是這本《半導體集成電路》帶給我的最大收獲。它讓我明白,學習半導體集成電路,不僅僅是為瞭滿足當前的需求,更是為瞭擁抱未來的無限可能。

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