電子科學與技術導論(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李哲英 著

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121119026

商品編碼：29759335668

包裝：平裝

齣版時間：2010-10-01

基本信息

書名:電子科學與技術導論(第2版)

定價：29.00元

售價：21.2元,便宜7.8元,摺扣73

作者:李哲英

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2010-10-01

ISBN：9787121119026

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材，是為電氣、電子等工程專業編寫的關於電子科學與技術和應用電子技術的導論課程教材。全書根據電子科學與技術的發展，以工程分析理論和技術概貌作為框架，分彆對電子科學與技術和應用電子係統的學科體係、物理學和數學基礎、基本分析理論和技術、工程應用概念、應用電子技術的核心內容等進行瞭概括性的介紹。可以幫助初學者瞭解有關專業的知識體係、工程應用技術和基本學習工具，為係統地學習集成電路設計、電氣、電子等工程專業中有關的學科知識和技術提供一個基本的指南。
本書還可作為其他工科專業和有關工程技術人員、教學管理人員和領導乾部瞭解電子科學與技術和應用電子技術的參考書。

目錄

緒論
0.1 電子科學與技術的發展曆史
0.2 電子科學與技術的應用領域
0.3 基本內容與學科體係
0.4 集成電路與應用技術的進展
練習題
章 電子科學與技術概述
1.1 物理學基礎
1.1.1 固體物理學
1.1.2 半導體物理學
1.1.3 納米電子學
1.1.4 量子力學
1.2 基本電磁理論
1.3 半導體材料
1.4 工程中的電子器件
1.4.1 有源器件
1.4.2 無源電子器件
1.5 電子器件與係統
1.5.1 電子係統的器件的概念
1.5.2 係統與器件的關係
1.5.3 綠色電子器件與係統的基本概念
1.6 應用電子係統分析的基本概念
1.6.1 建模與分析的概念
1.6.2 電路分析的應用概念
1.6.3 係統分析
本章小結
練習題
第2章 半導體物理基礎
2.1 半導體物理學的基本內容
2.1.1 半導體晶體材料的基本結構
2.1.2 半導體晶體
2.2 半導體器件的物理概念與分析方法
2.2.1 基本半導體類型
2.2.2 半導體物理中的量子分析理論
2.2.3 半導體器件結構分析方法
2.3 半導體材料的電學特徵
本章小結
練習題
第3章 電子科學與技術中的數學工具
3.1 數學分析
3.2 微分方程
3.3 場論
3.4 綫性代數
3.5 積分變換
3.6 復變函數
3.7 數理統計與概率論
3.8 數學工具的應用方法
本章小結
練習題
第4章 基本半導體器件
4.1 二極管
4.1.1 二極管基本結構與技術特性
4.1.2 二極管分類
4.2 雙極三極管
4.3 MOS場效應管與CMOS技術
4.4 結型場效應管
4.5 晶閘管
4.6 半導體電阻
4.7 半導體電容
4.8 半導體器件的模型概念
本章小結
練習題
第5章 電子係統工程分析方法與EDA工具
5.1 概述
5.1.1 電子係統中的模型概念
5.1.2 電子科學與技術分析中的宏模型
5.1.3 電子係統常用EDA工具簡介
5.2 電子係統工程分析的目標與內容
5.2.1 電子係統分析的目標
5.2.2 電子係統分析的基本內容
5.2.3 電子係統分析的基本方法
5.3 電子係統仿真基本原理
5.3.1 電路的描述
5.3.2 電路綜閤
5.4 數字邏輯電路設計工具
5.4.1 數字邏輯電路的基本特徵
5.4.2 VHDL語言
5.4.3 Verilog HDL語言
5.5 電子係統測試技術概念
5.6 綠色電子係統設計基本概念
本章小結
練習題
第6章 應用技術概述
6.1 係統實現技術
6.2 電路設計的基本方法
6.2.1 應用電路結構設計與建模
6.2.2 電路仿真模型與參數的設計
6.2.3 分析和設計工具的應用特徵
6.2.4 電子電路測試設計與分析
6.2.5 電子係統電源電路設計與分析
6.3 典型模擬信號處理電路
6.3.1 放大器電路
6.3.2 信號發生器電路
6.3.3 模擬信號運算電路
6.3.4 濾波電路
6.3.5 模擬信號的變換電路
6.4 典型數字邏輯信號處理電路
6.4.1 組閤邏輯電路
6.4.2 同步時序電路
6.5 綠色電子係統分析基本概念
本章小結
練習題
第7章 集成電路
7.1 集成電路的基本概念
7.1.1 集成電路的基本特徵
7.1.2 集成電路分類
7.2 集成電路的基本結構
7.2.1 模擬集成電路的基本結構
7.2.2 數字集成電路的基本結構
7.3 集成電路中的基本電路模塊
7.3.1 模擬集成電子技術中的基本電路模塊
7.3.2 數字集成電路的基本模塊
7.4 存儲器集成電路
7.4.1 半導體存儲器的基本概念
7.4.2 存儲單元的基本結構
7.5 FPGA與CPLD器件
7.5.1 可編程邏輯器件的基本概念
7.5.2 可編程邏輯器件的基本結構
7.5.3 CPLD器件的基本結構
7.5.4 FPGA器件的基本結構
7.6 包含CPU的集成電路
7.6.1 微處理器
7.6.2 單片機
7.6.3 數字信號處理器件
本章小結
練習題
第8章 電路製造工藝
8.1 電子産品製造的基本概念
8.1.1 電子製造工藝
8.1.2 電子元器件的工藝特徵
8.1.3 工藝設計與管理
8.2 PCB製造
8.2.1 PCB技術概念
8.2.2 PCB製造工藝
8.2.3 PCB電路製造工藝
8.3 集成電路製造中的工藝技術
8.3.1 晶圓處理技術
8.3.2 掩膜技術
8.3.3 刻蝕技術
8.3.4 沉積技術
8.3.5 摻雜技術
8.3.6 外延技術
8.3.7 集成電路測試
8.4 製造工藝對設計的影響
本章小結
練習題
第9章 SoC技術
9.1 SoC技術的基本概念
9.1.1 SoC技術的基本定義
9.1.2 SoC技術的基本內容
9.1.3 SoC技術的應用
9.1.4 SoC技術應用要點
9.2 SoC器件分析
9.2.1 SoC器件的基本結構
9.2.2 SoC的CPU內核
9.2.3 SoC器件分析的基本內容
9.3 SoC器件設計方法與技術
9.3.1 自頂嚮下的設計方法
9.3.2 螺鏇式設計模式
9.4 IP核技術
9.4.1 IP核設計
9.4.2 EDA技術和相關工具
9.4.3 可復用IP核的驗證技術
9.5 混閤信號SoC器件
9.5.1 混閤信號SoC器件中的模擬電路特徵
9.5.2 混閤信號SoC器件中的數字電路特徵
9.5.3 混閤信號SoC器件的設計技術
9.6 SoC應用設計概念
9.6.1 通信技術中的SoC設計
9.6.2 控製技術中的SoC設計
9.6.3 虛擬係統中的SoC設計
本章小結
練習題
0章 電子信息係統
10.1 電子信息係統概述
10.1.1 電子係統與信息處理係統
10.1.2 信號與信息處理
10.1.3 電子信息係統的核心技術
10.2 電子信息處理係統基本結構
10.2.1 電子信息處理係統的組成
10.2.2 電子信息處理係統的邏輯結構
10.2.3 電子信息處理係統的物理結構
10.3 電子信息處理係統中的軟件工程
10.3.1 軟件工程的基本概念
10.3.2 電子信息處理係統軟件設計
10.4 綠色電子信息處理係統的設計與應用
本章小結
練習題
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《微電子製造工藝導論：從矽片到集成電路的奧秘》 這本書是一本深入淺齣的學術專著，旨在為讀者全麵揭示現代微電子製造工藝的復雜世界。它不僅僅是一本教科書，更是一扇通往集成電路（IC）製造核心的窗口，適閤對電子工程、材料科學、物理學以及化學等領域感興趣的本科生、研究生以及相關行業的工程師和研究人員。本書的編寫力求嚴謹而不失可讀性，將抽象的理論知識與具體的工藝流程緊密結閤，讓讀者能夠清晰地理解芯片是如何從一塊普普通通的矽片一步步“生長”齣來的。 第一部分：基礎原理與材料 本書的開篇，我們將首先迴顧半導體物理學的基本概念，為後續深入的工藝討論奠定堅實的基礎。這部分內容將重點闡述晶體管的工作原理、載流子傳輸、PN結特性以及現代集成電路設計中至關重要的CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術的基礎。我們會詳細介紹半導體的能帶理論，解釋其導電特性如何與摻雜過程以及外部電場發生關聯。 接著，我們將聚焦於製造集成電路所必需的關鍵材料。矽（Si）作為最主要的半導體材料，其晶體生長、晶圓製備以及錶麵特性將得到詳盡的介紹。我們會探討不同晶嚮的矽片對器件性能的影響，以及如何通過先進的化學機械拋光（CMP）技術獲得超光滑的矽片錶麵，這是後續精密加工的前提。除瞭矽，我們還將討論其他重要的材料，例如用於柵極的金屬、用於絕緣層的二氧化矽（SiO2）和高介電常數（High-k）材料，以及用於互連的銅（Cu）和鋁（Al）等。這些材料的選擇和特性直接決定瞭集成電路的性能、功耗和可靠性，因此，對它們的深入理解是掌握微電子製造工藝的關鍵。 第二部分：核心製造工藝流程 進入本書的核心部分，我們將係統地介紹集成電路製造的各個關鍵工藝步驟。我們將按照典型的製造流程順序進行講解，確保讀者能夠清晰地把握整個生産鏈條。 光刻（Photolithography）： 這是將設計圖案轉移到矽片上的核心技術，也是集成電路製造中最復雜、最昂貴的工序之一。我們會從紫外光刻（UV Lithography）講起，深入探討深紫外光刻（DUV）和極紫外光刻（EUV）等先進技術。讀者將瞭解掩模版（Mask）的作用、光刻膠（Photoresist）的種類和工作原理、曝光過程以及顯影（Development）工藝。特彆是EUV光刻，其技術難度的突破和對極紫外光源、光學係統、以及反射式掩模版的要求，都將是重點講解的內容。此外，我們還會探討光刻分辨率的極限以及如何通過光學鄰近效應修正（OPC）和多重曝光等技術來剋服衍射極限。 刻蝕（Etching）： 在光刻步驟確定瞭需要去除或保留的區域後，刻蝕工藝就負責將這些區域的材料精確地移除。我們將區分乾法刻蝕（Dry Etching）和濕法刻蝕（Wet Etching）。乾法刻蝕，特彆是等離子體刻蝕（Plasma Etching）和反應離子刻蝕（RIE），因其高精度和各嚮異性（Anisotropic）刻蝕能力，在現代IC製造中占據主導地位。我們將詳細介紹不同刻蝕工藝的反應機理、等離子體參數的控製以及對刻蝕速率、選擇性（Selectivity）和側壁形貌的影響。濕法刻蝕則因其經濟性和某些特定應用場閤的優勢，仍然被廣泛使用，我們將介紹其主要的化學試劑和適用範圍。 薄膜沉積（Thin Film Deposition）： 集成電路是由一層一層不同材料構成的薄膜堆疊而成。本部分將詳細介紹各種薄膜沉積技術，包括物理氣相沉積（PVD），如濺射（Sputtering）和蒸發（Evaporation）；化學氣相沉積（CVD），如低壓化學氣相沉積（LPCVD）、等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）和原子層沉積（ALD）。ALD技術因其齣色的厚度控製精度和均勻性，在納米級器件製造中顯得尤為重要，我們將對其工作原理和應用進行重點介紹。此外，氧化（Oxidation）作為一種特殊的薄膜生長方式，用於形成高質量的柵極絕緣層，也將得到深入的討論。 離子注入（Ion Implantation）： 這是改變半導體材料導電類型和導電率的關鍵工藝。我們將詳細介紹離子注入機的結構、加速器的原理以及不同注入參數（如能量、劑量、角度）對摻雜均勻性、深度分布和晶格損傷的影響。我們會討論退火（Annealing）在激活注入的雜質、修復晶格損傷以及實現均勻摻雜分布中的作用。 互連（Interconnect）： 隨著集成電路復雜度的不斷增加，芯片內部的數百萬甚至數十億個晶體管需要通過復雜的金屬導綫網絡連接起來。本部分將重點介紹多晶矽柵極的形成、金屬化（Metallization）過程，包括濺射鋁或銅的沉積、光刻刻蝕以及化學機械拋光（CMP）技術在平坦化和金屬綫形成中的關鍵作用。特彆是銅互連技術，由於其低電阻率和優異的抗電遷移性能，已成為現代高性能IC的首選。我們會深入講解銅互連的鑲嵌（Damascene）工藝，包括絕緣層的刻蝕、銅的電化學沉積（ECD）以及後續的CMP過程。 第三部分：先進技術與未來展望 在掌握瞭核心製造工藝之後，本書將進一步探討當前集成電路製造的前沿技術和未來的發展趨勢。 三維（3D）集成技術： 隨著二維平麵尺寸的不斷縮小，摩爾定律麵臨挑戰。三維集成技術，如堆疊芯片（Stacking Chips）和垂直通道場效應晶體管（Vertical Channel FETs，如FinFET和GAAFET），通過在垂直方嚮上增加器件密度，成為突破器件尺寸限製的重要途徑。我們將詳細介紹FinFET和Gate-All-Around FETs（GAAFETs）的結構、製造工藝以及它們相比傳統平麵晶體管的優勢。 先進封裝技術（Advanced Packaging）： 傳統意義上的封裝是芯片生産的最後一步，但隨著異構集成（Heterogeneous Integration）和Chiplet（芯粒）等概念的興起，先進封裝已經成為影響芯片整體性能和功耗的重要環節。我們將介紹2.5D封裝、3D封裝、矽中介層（Silicon Interposer）、扇齣晶圓級封裝（Fan-Out Wafer Level Packaging）等先進封裝技術，以及它們如何實現不同類型芯片的集成，從而構建更強大、更高效的係統。 新興材料與器件： 除瞭傳統的矽基技術，我們還將觸及一些正在探索中的新興材料和器件。例如，碳納米管（Carbon Nanotubes）和石墨烯（Graphene）等二維材料在未來高性能晶體管和傳感器方麵的潛力；以及量子點（Quantum Dots）和三維納米綫（3D Nanowires）在下一代存儲器和計算器件中的應用前景。 工藝控製與良率提升： 高集成度、納米級的器件尺寸對製造工藝的精度和穩定性提齣瞭極高的要求。本書還將簡要介紹在實際生産中，如何通過精密的工藝控製、在綫檢測（In-situ Monitoring）以及統計過程控製（SPC）等方法來確保産品良率。 結論 《微電子製造工藝導論：從矽片到集成電路的奧秘》旨在為讀者構建一個係統、全麵、深入的微電子製造知識體係。通過對基礎理論、核心工藝、先進技術以及未來趨勢的講解，本書期望激發讀者對集成電路製造這一極具挑戰性和創新性領域的興趣，並為他們在相關領域的研究和實踐提供堅實的理論指導和技術參考。本書的內容力求貼近工業界的實際應用，並通過圖文並茂的方式，將復雜的微觀世界生動地展現在讀者麵前。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《[您的書名]》的時候，我首先被它那厚重的質感所吸引，封麵設計簡潔卻又不失專業感，讓人感覺這本書蘊含瞭紮實的知識體係。我是一個對新興技術充滿好奇心的業餘愛好者，平時主要通過網絡視頻和碎片化的文章來瞭解這些前沿領域，但總感覺缺乏一個係統性的脈絡。這本書的章節安排非常閤理，從基礎概念的梳理開始，逐步深入到更復雜的應用場景。特彆是它對一些核心原理的闡述，那種深入淺齣的方式，真的讓我這個非科班齣身的人也能理解個七七八八。比如，在講到某個關鍵技術時，作者沒有堆砌晦澀難懂的公式，而是用形象的比喻和生活中的例子來輔助說明，這極大地降低瞭學習的門檻。我花瞭整整一個周末來研讀前幾章，感覺自己的知識結構一下子得到瞭極大的完善，不再是零散的知識點瞭，而是一張清晰的思維導圖。這本書對於想要係統入門電子信息領域的朋友來說，絕對是份寶藏，強烈推薦！

評分☆☆☆☆☆

作為一名在職多年的工程師，我需要一本能幫助我快速跟上行業迭代的參考書。《[您的書名]》這本書在內容的前沿性上做得非常齣色。它沒有沉溺於那些已經成為曆史的技術細節，而是著重介紹瞭當前産業界最關注的幾個熱點方嚮，並且能夠清晰地勾勒齣這些技術未來的發展趨勢。我發現書中對最新標準和新興材料特性的介紹非常及時和精準，這對我目前的研發工作提供瞭不少啓發。閱讀過程中，我時不時地會停下來，去查閱一下書中所提及的最新論文或行業報告，發現這本書的知識點抓取速度非常快，幾乎與行業脈搏同步。對於我們這些需要不斷學習以保持競爭力的專業人士來說，時間成本是巨大的，這本書提供的是一個高效的知識獲取渠道，省去瞭我大量篩選和甄彆信息的精力，確實物超所值。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，我購買這本書的初衷其實是帶著一絲懷疑的，畢竟市麵上同類圖書太多，很多都隻是拼湊和翻譯的痕跡很重。《[您的書名]》在這一點上給瞭我一個驚喜。它的語言風格非常嚴謹，邏輯鏈條清晰到令人佩服。每一部分的過渡都銜接得自然流暢，仿佛作者早就預料到瞭讀者在學習過程中可能産生的睏惑點，並提前在後續章節中進行瞭鋪墊和解答。特彆值得一提的是，書中圖錶的質量極高，很多復雜的概念通過一個精心製作的示意圖就能立刻豁然開朗，這在許多其他教材中是難以見到的。它不是那種“讀完一遍就能掌握一切”的神奇讀物，但它提供瞭一個極佳的、可供反復查閱和深入鑽研的知識平颱。如果你對知識的係統性和準確性有極高的要求，這本書絕對值得你擁有，它會是你書架上最可靠的工具書之一。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我更偏嚮於實踐操作，對那種純理論的教材望而卻步。《[您的書名]》這本書成功地打破瞭我的這種偏見。它的厲害之處在於，它不僅僅停留在“是什麼”和“為什麼”的層麵，更花瞭大量的篇幅去探討“怎麼辦”。書中穿插瞭許多實際案例分析和小型實驗設計的思路，雖然我暫時沒有條件完全復現所有內容，但光是閱讀這些分析過程，就已經讓我受益匪淺。我尤其欣賞作者對於不同技術路綫之間權衡取捨的討論，這纔是真正的工程思維。它教會我如何從一個宏觀的視角去評估一個係統的優劣，而不是盲目地追逐最新的熱點。對於那些希望未來能將理論知識轉化為實際産品的工程師來說，這本書提供的思維框架比單純的技術細節更有價值。它更像是一位經驗豐富的前輩在手把手地指導你如何思考一個電子技術項目，而不是一本冰冷的教科書。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏愛人文社科的讀者，這次嘗試接觸電子科技領域，純粹是齣於對現代社會運轉底層邏輯的好奇心。《[您的書名]》這本書之所以能吸引我讀下去，在於它成功地“去專業化”瞭技術敘事。作者似乎深知，要讓非專業人士産生興趣，就必須首先建立起一種親近感。它不僅僅是在講電路、元器件或者算法，它更多地是在講述人類如何通過這些工具來解決實際問題，構建我們今天所依賴的數字世界。書中對於技術倫理和社會影響的探討，雖然篇幅不算最大，但角度非常新穎，促使我思考技術背後的社會意義。這本書沒有把我當成一個等待灌輸公式的學生，而是邀請我成為一個共同探索者，去理解這個我們每天都在使用，卻又知之甚少的電子科學的宏大圖景。它成功地將一門看似冰冷的學科，注入瞭溫度和人文關懷。