集成电路原理及应用(第3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121138126

商品编码：29726240291

基本信息

书名：集成电路原理及应用(第3版)

定价：35.00元

作者：

出版社：电子工业出版社

出版日期：

ISBN：9787121138126

字数：

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版次：1

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商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《半导体器件物理导论》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个扎实而全面的半导体器件物理基础。它深入探讨了构成现代电子技术核心的各类半导体材料的内在物理机制，并以此为基石，详细阐述了各种关键半导体器件的工作原理、结构特性以及在实际应用中的考量。本书力求在理论深度与工程实践之间取得平衡，既满足对基础科学原理的求知欲，又能为未来的器件设计和应用开发打下坚实基础。 第一部分：半导体材料基础 本部分将从最基本的层面切入，介绍半导体材料的晶体结构、能带理论以及载流子行为。 晶体结构与键合： 详细介绍硅、锗等典型半导体材料的原子排列方式（如金刚石立方结构），以及原子间的共价键合特征。通过理解晶格的周期性，为后续的能带理论奠定基础。将探讨不同晶向对材料性能的影响，例如电子迁移率的各向异性。 能带理论： 这是理解半导体器件物理的核心。本书将深入讲解自由电子模型、周期性势场对电子运动的影响，从而引出能带（价带、导带、禁带）的概念。将清晰解释为什么半导体与绝缘体、导体在能带结构上存在根本区别，以及禁带宽度（Eg）与材料导电性的关系。还会触及 Brillouin 区域、Bloch 电子的概念，并介绍有效质量（effective mass）的概念，解释其如何影响载流子的动力学行为。 本征半导体与掺杂： 在深入理解纯净半导体（本征半导体）的导电机制后，本书将详细阐述掺杂（doping）过程。介绍 N 型半导体（施主杂质）和 P 型半导体（受主杂质）的形成，以及载流子浓度的变化。将定量分析掺杂浓度与载流子浓度的关系，并探讨费米能级（Fermi level）在掺杂半导体中的移动规律，以及温度对载流子浓度的影响。 载流子传输现象： 重点关注电子和空穴在电场作用下的漂移（drift）和浓度梯度驱动下的扩散（diffusion）过程。将引入载流子迁移率（mobility）的概念，并分析其与温度、杂质浓度、电场强度等因素的关系。解释欧姆定律在半导体材料中的体现，以及霍尔效应（Hall effect）在测量载流子浓度和迁移率中的应用。 第二部分：PN 结及其基本器件 在牢固掌握了半导体材料的基础知识后，本部分将聚焦于最重要的基本结构——PN 结，并以此为基础介绍几种关键的半导体器件。 PN 结的形成与平衡状态： 详细阐述 P 型半导体与 N 型半导体接触时，由于载流子扩散而形成的耗尽区（depletion region）和内建电势（built-in potential）。将分析 PN 结在热平衡状态下的载流子浓度分布、电场分布和电势分布。 PN 结在外加电压下的行为： 正偏（Forward Bias）： 解释在外加正向电压时，内建电势降低，耗尽区宽度减小，载流子注入 PN 结，导致电流急剧增大。将推导正偏 PN 结的伏安特性曲线，并引入肖特基势垒二极管（Schottky barrier diode）作为与 PN 结二极管的对比，探讨其在正偏特性上的差异。 反偏（Reverse Bias）： 解释在外加反向电压时，内建电势增大，耗尽区宽度增加，载流子受阻，电流很小（仅为反向饱和电流）。将深入分析反向饱和电流的来源（少数载流子扩散和产生），并重点探讨反向击穿（breakdown）现象，包括齐纳击穿（Zener breakdown）和雪崩击穿（avalanche breakdown）的物理机制。 二极管（Diode）的基本类型与特性： 普通 PN 结二极管： 总结其整流、开关特性，并介绍不同材料（如硅、锗）和不同结构（如点接触、平面）的二极管特性差异。 稳压二极管（Zener Diode）： 深入分析其在反向击穿区工作的原理，以及如何利用其恒定的击穿电压实现稳压功能。 发光二极管（LED）： 解释其电致发光的物理过程，特别是辐射复合（radiative recombination）机制，以及不同材料（如 GaAs, GaN）为何发出不同颜色的光，探讨其发光效率的影响因素。 光电二极管（Photodiode）： 阐述其光电导效应，即光生载流子在外加电场作用下产生光电流的原理。介绍其在光探测领域的应用，并讨论其响应速度、灵敏度等关键参数。 双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 结构与工作原理： 详细介绍 NPN 和 PNP 型 BJT 的结构，包括发射区（emitter）、基区（base）、集电区（collector）以及两个 PN 结。深入讲解载流子的注入、传输和收集过程，以及电流放大作用的物理根源。 工作区域： 分析 BJT 在放大区、饱和区、截止区和反向放大区的工作特性，并解释不同区域的载流子行为。 BJT 的输入输出特性曲线： 详细绘制并解读共发射极、共基极、共集电极三种基本接法的输入输出特性曲线，并推导出电流增益（β, α）等关键参数。 BJT 的应用： 介绍 BJT 在开关电路、放大电路中的基本应用原理。 第三部分：场效应晶体管（FET）及其演进 本部分将介绍另一种重要的半导体器件——场效应晶体管，并进一步探讨其各种发展和应用。 结型场效应晶体管（JFET）： 结构与工作原理： 介绍 N 沟道和 P 沟道 JFET 的结构，重点理解栅极（gate）电场对沟道（channel）电导的调制作用。 夹断（Pinch-off）现象： 解释当漏极电压（Vds）达到一定值时，沟道变窄直至夹断的物理机制，以及夹断电压（Vp）的意义。 JFET 的伏安特性： 绘制并分析 JFET 的输出特性曲线和转移特性曲线。 JFET 的应用： 介绍其作为可变电阻、低噪声放大器等应用。 金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）： MOSFET 的基本结构： 详细介绍 N 沟道增强型和 P 沟道增强型 MOSFET 的结构，包括源区（source）、漏区（drain）、衬底（substrate）、栅极（gate）以及栅氧化层（gate oxide）。 MOSFET 的工作原理： 深入讲解栅电场如何通过栅氧化层在半导体表面形成反型层（inversion layer）或积累层（accumulation layer），从而控制沟道的导电性。 阈值电压（Vt）： 详细解释阈值电压的物理意义，以及其如何影响 MOSFET 的开启和关闭。 MOSFET 的工作区域： 分析 MOSFET 在截止区、线性区（或称为三极管区）和饱和区（或称为放大区）的工作特性。 MOSFET 的伏安特性曲线： 绘制并解读 MOSFET 的输出特性曲线和转移特性曲线。 MOSFET 的优势与应用： 强调 MOSFET 相对于 BJT 在输入阻抗高、功耗低等方面的优势，并介绍其在集成电路（特别是 CMOS 技术）和功率电子领域的广泛应用。 其他重要的场效应器件： 金属-绝缘体-半导体（MIS）器件： 介绍 MIS 结构作为 MOS 器件的基础，以及界面特性（interface properties）的重要性。 功率 MOSFET： 讨论专门为高功率应用设计的 MOSFET 结构，例如 VDMOS，以及其在耐压、导通电阻等方面的优化。 第四部分：新兴器件与集成电路基础 本部分将简要介绍一些新兴的半导体器件以及与集成电路制造和设计相关的基本概念。 光电器件（Photodetectors）： 除了前面提到的光电二极管，还将简要介绍光电晶体管、光电倍增管等，以及它们在光电信号转换中的不同角色。 记忆体器件（Memory Devices）： 简要介绍存储单元的基本原理，如 DRAM、SRAM、Flash Memory 等，以及它们在数字存储中的作用。 传感器件（Sensors）： 介绍利用半导体材料的物理化学特性制成的各类传感器，例如温度传感器、压力传感器、气体传感器等。 集成电路（Integrated Circuits, IC）的初步概念： 简要介绍集成电路的形成过程（如外延、光刻、刻蚀、扩散、离子注入、金属化等）以及 IC 的基本构成单元（逻辑门、放大器等）。强调微电子技术在现代信息社会中的重要地位。 本书通过由浅入深的讲解，系统性地梳理了半导体器件的物理基础和关键技术。它不仅为学习者提供了一个理解和分析半导体器件的强大工具，也为探索更复杂、更先进的电子系统打下了坚实的基础。每一部分都力求逻辑清晰、条理分明，并在必要时辅以图示和数学推导，帮助读者真正掌握半导体器件的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

关于《自动控制原理》这本教材，它的问题出在对经典控制和现代控制的衔接上。前几章介绍根轨迹、波特图等经典方法时，讲解得还算清晰，但一进入状态空间法和现代控制理论，风格突然变得极为抽象和数学化。状态变量的选取、可控性和可观测性的判断，书里讲得过于依赖数学证明，而缺乏直观的物理意义解释。比如，为什么要用状态空间法？它比传递函数法在处理多输入多输出（MIMO）系统时到底优势在哪里？这本书没有给出令人信服的解答。读完后，我感觉自己会做题了，但对“控制系统”这个宏大概念的理解依旧是雾里看花，缺乏一种全局的把握感。

评分☆☆☆☆☆

尝试阅读这本《电磁场与电磁波》的体验堪称“折磨”。作者对麦克斯韦方程组的推导过程写得过于简洁，很多关键的矢量微积分步骤直接跳过了，美其名曰“留给读者思考”，但实际上是让非数学专业背景的读者彻底迷失方向。书中的图示质量也令人担忧，许多波在不同介质中传播的示意图，看起来模糊不清，根本无法帮助理解反射和折射的复杂几何关系。更不用提习题了，大部分都是纯理论的推导，鲜有与实际工程应用（比如天线设计或微波电路）挂钩的题目，让人学完后感觉自己掌握的只是空中楼阁，完全不知道如何应用到实际的射频设计工作中去。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本关于《通信原理》的书，其章节编排逻辑简直是一团乱麻。它在开篇就抛出了复杂的傅里叶变换和随机过程理论，直接把刚接触通信领域的我吓得够呛。很多基础概念，比如信源编码和信道编码，应该放在更靠前的位置进行清晰的阐述，但它却把它们分散在全书的后半部分，而且讲解深度时高时低，缺乏连贯性。读起来就像是把一堆知识点打碎了再随意堆砌起来，根本无法形成一个完整的知识体系。我必须不断地在不同章节之间来回翻阅，试图拼凑出一个完整的概念框架，这极大地拖慢了学习进度，体验感非常差。

评分☆☆☆☆☆

最近在啃《数字逻辑设计与VHDL》，这本书的理论部分还算扎实，但实战应用方面的内容就显得捉襟见肘了。它花了大量的篇幅去讲解布尔代数和卡诺图化简，这些都是基础，没错，但对于现代的FPGA设计流程而言，这些手工计算的实用性已经大打折扣了。我更希望看到更多关于如何使用高级硬件描述语言（如SystemVerilog）进行高效建模的实例，而不是停留在上个世纪的逻辑门级别电路设计上。书中的例子大多是教科书式的简单电路，对于复杂的状态机设计和时序逻辑的分析，深度远远不够，让人感觉像是停留在理论的表面，无法真正深入到工程实践的细节中去。

评分☆☆☆☆☆

这部《模拟电子技术基础》真是让人头疼，书里对晶体管的工作原理讲得那叫一个晦涩难懂，感觉作者是生怕读者能完全理解似的。特别是关于BJT和MOSFET的各种工作区域划分，图示也做得比较抽象，初学者根本摸不着头脑。我花了好大力气才勉强跟上它的节奏，但很多地方还是需要结合网上的视频教程才能勉强消化。更别提那些复杂的等效电路分析了，公式推导过程一笔带过，留给读者的空白太多，导致我做题的时候总是抓瞎，完全不知道该从哪个角度下手。感觉这本书更像是写给已经有一定基础的工程师看的参考手册，而不是给入门学生准备的教材。