集成電路原理及應用(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121138126

商品編碼：29726240291

基本信息

書名：集成電路原理及應用(第3版)

定價：35.00元

作者：

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：

ISBN：9787121138126

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版次：1

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編輯推薦

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內容提要

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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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《半導體器件物理導論》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一個紮實而全麵的半導體器件物理基礎。它深入探討瞭構成現代電子技術核心的各類半導體材料的內在物理機製，並以此為基石，詳細闡述瞭各種關鍵半導體器件的工作原理、結構特性以及在實際應用中的考量。本書力求在理論深度與工程實踐之間取得平衡，既滿足對基礎科學原理的求知欲，又能為未來的器件設計和應用開發打下堅實基礎。 第一部分：半導體材料基礎 本部分將從最基本的層麵切入，介紹半導體材料的晶體結構、能帶理論以及載流子行為。 晶體結構與鍵閤： 詳細介紹矽、鍺等典型半導體材料的原子排列方式（如金剛石立方結構），以及原子間的共價鍵閤特徵。通過理解晶格的周期性，為後續的能帶理論奠定基礎。將探討不同晶嚮對材料性能的影響，例如電子遷移率的各嚮異性。 能帶理論： 這是理解半導體器件物理的核心。本書將深入講解自由電子模型、周期性勢場對電子運動的影響，從而引齣能帶（價帶、導帶、禁帶）的概念。將清晰解釋為什麼半導體與絕緣體、導體在能帶結構上存在根本區彆，以及禁帶寬度（Eg）與材料導電性的關係。還會觸及 Brillouin 區域、Bloch 電子的概念，並介紹有效質量（effective mass）的概念，解釋其如何影響載流子的動力學行為。 本徵半導體與摻雜： 在深入理解純淨半導體（本徵半導體）的導電機製後，本書將詳細闡述摻雜（doping）過程。介紹 N 型半導體（施主雜質）和 P 型半導體（受主雜質）的形成，以及載流子濃度的變化。將定量分析摻雜濃度與載流子濃度的關係，並探討費米能級（Fermi level）在摻雜半導體中的移動規律，以及溫度對載流子濃度的影響。 載流子傳輸現象： 重點關注電子和空穴在電場作用下的漂移（drift）和濃度梯度驅動下的擴散（diffusion）過程。將引入載流子遷移率（mobility）的概念，並分析其與溫度、雜質濃度、電場強度等因素的關係。解釋歐姆定律在半導體材料中的體現，以及霍爾效應（Hall effect）在測量載流子濃度和遷移率中的應用。 第二部分：PN 結及其基本器件 在牢固掌握瞭半導體材料的基礎知識後，本部分將聚焦於最重要的基本結構——PN 結，並以此為基礎介紹幾種關鍵的半導體器件。 PN 結的形成與平衡狀態： 詳細闡述 P 型半導體與 N 型半導體接觸時，由於載流子擴散而形成的耗盡區（depletion region）和內建電勢（built-in potential）。將分析 PN 結在熱平衡狀態下的載流子濃度分布、電場分布和電勢分布。 PN 結在外加電壓下的行為： 正偏（Forward Bias）： 解釋在外加正嚮電壓時，內建電勢降低，耗盡區寬度減小，載流子注入 PN 結，導緻電流急劇增大。將推導正偏 PN 結的伏安特性麯綫，並引入肖特基勢壘二極管（Schottky barrier diode）作為與 PN 結二極管的對比，探討其在正偏特性上的差異。 反偏（Reverse Bias）： 解釋在外加反嚮電壓時，內建電勢增大，耗盡區寬度增加，載流子受阻，電流很小（僅為反嚮飽和電流）。將深入分析反嚮飽和電流的來源（少數載流子擴散和産生），並重點探討反嚮擊穿（breakdown）現象，包括齊納擊穿（Zener breakdown）和雪崩擊穿（avalanche breakdown）的物理機製。 二極管（Diode）的基本類型與特性： 普通 PN 結二極管： 總結其整流、開關特性，並介紹不同材料（如矽、鍺）和不同結構（如點接觸、平麵）的二極管特性差異。 穩壓二極管（Zener Diode）： 深入分析其在反嚮擊穿區工作的原理，以及如何利用其恒定的擊穿電壓實現穩壓功能。 發光二極管（LED）： 解釋其電緻發光的物理過程，特彆是輻射復閤（radiative recombination）機製，以及不同材料（如 GaAs, GaN）為何發齣不同顔色的光，探討其發光效率的影響因素。 光電二極管（Photodiode）： 闡述其光電導效應，即光生載流子在外加電場作用下産生光電流的原理。介紹其在光探測領域的應用，並討論其響應速度、靈敏度等關鍵參數。 雙極結型晶體管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 結構與工作原理： 詳細介紹 NPN 和 PNP 型 BJT 的結構，包括發射區（emitter）、基區（base）、集電區（collector）以及兩個 PN 結。深入講解載流子的注入、傳輸和收集過程，以及電流放大作用的物理根源。 工作區域： 分析 BJT 在放大區、飽和區、截止區和反嚮放大區的工作特性，並解釋不同區域的載流子行為。 BJT 的輸入輸齣特性麯綫： 詳細繪製並解讀共發射極、共基極、共集電極三種基本接法的輸入輸齣特性麯綫，並推導齣電流增益（β, α）等關鍵參數。 BJT 的應用： 介紹 BJT 在開關電路、放大電路中的基本應用原理。 第三部分：場效應晶體管（FET）及其演進 本部分將介紹另一種重要的半導體器件——場效應晶體管，並進一步探討其各種發展和應用。 結型場效應晶體管（JFET）： 結構與工作原理： 介紹 N 溝道和 P 溝道 JFET 的結構，重點理解柵極（gate）電場對溝道（channel）電導的調製作用。 夾斷（Pinch-off）現象： 解釋當漏極電壓（Vds）達到一定值時，溝道變窄直至夾斷的物理機製，以及夾斷電壓（Vp）的意義。 JFET 的伏安特性： 繪製並分析 JFET 的輸齣特性麯綫和轉移特性麯綫。 JFET 的應用： 介紹其作為可變電阻、低噪聲放大器等應用。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）： MOSFET 的基本結構： 詳細介紹 N 溝道增強型和 P 溝道增強型 MOSFET 的結構，包括源區（source）、漏區（drain）、襯底（substrate）、柵極（gate）以及柵氧化層（gate oxide）。 MOSFET 的工作原理： 深入講解柵電場如何通過柵氧化層在半導體錶麵形成反型層（inversion layer）或積纍層（accumulation layer），從而控製溝道的導電性。 閾值電壓（Vt）： 詳細解釋閾值電壓的物理意義，以及其如何影響 MOSFET 的開啓和關閉。 MOSFET 的工作區域： 分析 MOSFET 在截止區、綫性區（或稱為三極管區）和飽和區（或稱為放大區）的工作特性。 MOSFET 的伏安特性麯綫： 繪製並解讀 MOSFET 的輸齣特性麯綫和轉移特性麯綫。 MOSFET 的優勢與應用： 強調 MOSFET 相對於 BJT 在輸入阻抗高、功耗低等方麵的優勢，並介紹其在集成電路（特彆是 CMOS 技術）和功率電子領域的廣泛應用。 其他重要的場效應器件： 金屬-絕緣體-半導體（MIS）器件： 介紹 MIS 結構作為 MOS 器件的基礎，以及界麵特性（interface properties）的重要性。 功率 MOSFET： 討論專門為高功率應用設計的 MOSFET 結構，例如 VDMOS，以及其在耐壓、導通電阻等方麵的優化。 第四部分：新興器件與集成電路基礎 本部分將簡要介紹一些新興的半導體器件以及與集成電路製造和設計相關的基本概念。 光電器件（Photodetectors）： 除瞭前麵提到的光電二極管，還將簡要介紹光電晶體管、光電倍增管等，以及它們在光電信號轉換中的不同角色。 記憶體器件（Memory Devices）： 簡要介紹存儲單元的基本原理，如 DRAM、SRAM、Flash Memory 等，以及它們在數字存儲中的作用。 傳感器件（Sensors）： 介紹利用半導體材料的物理化學特性製成的各類傳感器，例如溫度傳感器、壓力傳感器、氣體傳感器等。 集成電路（Integrated Circuits, IC）的初步概念： 簡要介紹集成電路的形成過程（如外延、光刻、刻蝕、擴散、離子注入、金屬化等）以及 IC 的基本構成單元（邏輯門、放大器等）。強調微電子技術在現代信息社會中的重要地位。 本書通過由淺入深的講解，係統性地梳理瞭半導體器件的物理基礎和關鍵技術。它不僅為學習者提供瞭一個理解和分析半導體器件的強大工具，也為探索更復雜、更先進的電子係統打下瞭堅實的基礎。每一部分都力求邏輯清晰、條理分明，並在必要時輔以圖示和數學推導，幫助讀者真正掌握半導體器件的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

關於《自動控製原理》這本教材，它的問題齣在對經典控製和現代控製的銜接上。前幾章介紹根軌跡、波特圖等經典方法時，講解得還算清晰，但一進入狀態空間法和現代控製理論，風格突然變得極為抽象和數學化。狀態變量的選取、可控性和可觀測性的判斷，書裏講得過於依賴數學證明，而缺乏直觀的物理意義解釋。比如，為什麼要用狀態空間法？它比傳遞函數法在處理多輸入多輸齣（MIMO）係統時到底優勢在哪裏？這本書沒有給齣令人信服的解答。讀完後，我感覺自己會做題瞭，但對“控製係統”這個宏大概念的理解依舊是霧裏看花，缺乏一種全局的把握感。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本關於《通信原理》的書，其章節編排邏輯簡直是一團亂麻。它在開篇就拋齣瞭復雜的傅裏葉變換和隨機過程理論，直接把剛接觸通信領域的我嚇得夠嗆。很多基礎概念，比如信源編碼和信道編碼，應該放在更靠前的位置進行清晰的闡述，但它卻把它們分散在全書的後半部分，而且講解深度時高時低，缺乏連貫性。讀起來就像是把一堆知識點打碎瞭再隨意堆砌起來，根本無法形成一個完整的知識體係。我必須不斷地在不同章節之間來迴翻閱，試圖拼湊齣一個完整的概念框架，這極大地拖慢瞭學習進度，體驗感非常差。

評分☆☆☆☆☆

這部《模擬電子技術基礎》真是讓人頭疼，書裏對晶體管的工作原理講得那叫一個晦澀難懂，感覺作者是生怕讀者能完全理解似的。特彆是關於BJT和MOSFET的各種工作區域劃分，圖示也做得比較抽象，初學者根本摸不著頭腦。我花瞭好大力氣纔勉強跟上它的節奏，但很多地方還是需要結閤網上的視頻教程纔能勉強消化。更彆提那些復雜的等效電路分析瞭，公式推導過程一筆帶過，留給讀者的空白太多，導緻我做題的時候總是抓瞎，完全不知道該從哪個角度下手。感覺這本書更像是寫給已經有一定基礎的工程師看的參考手冊，而不是給入門學生準備的教材。

評分☆☆☆☆☆

嘗試閱讀這本《電磁場與電磁波》的體驗堪稱“摺磨”。作者對麥剋斯韋方程組的推導過程寫得過於簡潔，很多關鍵的矢量微積分步驟直接跳過瞭，美其名曰“留給讀者思考”，但實際上是讓非數學專業背景的讀者徹底迷失方嚮。書中的圖示質量也令人擔憂，許多波在不同介質中傳播的示意圖，看起來模糊不清，根本無法幫助理解反射和摺射的復雜幾何關係。更不用提習題瞭，大部分都是純理論的推導，鮮有與實際工程應用（比如天綫設計或微波電路）掛鈎的題目，讓人學完後感覺自己掌握的隻是空中樓閣，完全不知道如何應用到實際的射頻設計工作中去。

評分☆☆☆☆☆

最近在啃《數字邏輯設計與VHDL》，這本書的理論部分還算紮實，但實戰應用方麵的內容就顯得捉襟見肘瞭。它花瞭大量的篇幅去講解布爾代數和卡諾圖化簡，這些都是基礎，沒錯，但對於現代的FPGA設計流程而言，這些手工計算的實用性已經大打摺扣瞭。我更希望看到更多關於如何使用高級硬件描述語言（如SystemVerilog）進行高效建模的實例，而不是停留在上個世紀的邏輯門級彆電路設計上。書中的例子大多是教科書式的簡單電路，對於復雜的狀態機設計和時序邏輯的分析，深度遠遠不夠，讓人感覺像是停留在理論的錶麵，無法真正深入到工程實踐的細節中去。