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微電子概論與前沿技術(集成電路科學與工程系列教材)

  • 作者：編者:王少熙//李偉//汪鈺成//吳玉潘|責編:孟宇
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121496509
  • 出版日期：2025/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：308
人民幣：RMB 79.8 元      售價：元
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內容大鋼
    21世紀是信息產業時代，微電子技術已經成為信息產業的基石。本書編寫團隊圍繞微電子技術的應用場景，從微電子的發展歷史、半導體物理與器件、半導體工藝、集成電路設計、微電子學科前沿等方面全面詳細地介紹了微電子學的相關知識。全書包含11章，第1章主要介紹半導體器件和集成電路的發展歷程及微電子學的特點；第2?4章主要介紹半導體物理基礎、半導體器件基礎和半導體工藝相關知識；第5?7章主要介紹集成電路設計方面的內容，包括集成電路設計基礎、數字集成電路和模擬集成電路；第8?11章主要介紹微電子前沿知識，包括目前產業界和科研界比較熱門的新型材料與器件、微電子與光電信息、微電子與航空航天、微電子與智能生物方面的學科交叉知識。
    本書重點介紹了微電子學的基礎知識，根據學科交叉知識拓寬知識面，將理論知識和工程實例相結合，可作為微電子專業低年級本科生及非微電子專業本科生和研究生相關課程的教材，也可作為從事微電子技術工作的專業人員的參考用書。本書在服務教學改革、規範教學實施、提高教學質量及引導專業人員培訓等方面具有重要作用。
作者介紹
編者:王少熙//李偉//汪鈺成//吳玉潘|責編:孟宇
目錄
第1章  緒論
  1.1  半導體器件的發展歷程
    1.1.1  晶體管的發展歷程
    1.1.2  半導體存儲器的發展歷程
    1.1.3  微處理器的發展歷程
    1.1.4  我國集成電路產業的發展歷程
  1.2  集成電路的發展歷程
    1.2.1  集成電路的概念
    1.2.2  集成電路製造的流程
    1.2.3  集成電路產業
  1.3  微電子學的特點
第2章  半導體物理基礎
  2.1  半導體的概念
    2.1.1  半導體材料
    2.1.2  半導體的基本類型
    2.1.3  半導體的原子價鍵
  2.2  半導體能帶理論
    2.2.1  孤立原子的電子能量
    2.2.2  自由空間和晶體的電子能量
    2.2.3  絕緣體、半導體和導體的能帶
    2.2.4  半導體的電子有效質量
  2.3  半導體中的載流子分佈規律
    2.3.1  狀態密度
    2.3.2  載流子的統計分佈
    2.3.3  導帶的電子濃度和價帶的空穴濃度
    2.3.4  本征半導體和雜質半導體的載流子濃度
  2.4  半導體輸運
    2.4.1  載流子的漂移運動
    2.4.2  摻雜濃度和溫度對遷移率和電阻率的影響
    2.4.3  非平衡載流子和複合
    2.4.4  載流子的擴散運動
    2.4.5  愛因斯坦關係
第3章  半導體器件基礎
  3.1  PN結
    3.1.1  平衡狀態下的PN結
    3.1.2  PN結的單嚮導電性
    3.1.3  非平衡狀態下的PN結
    3.1.4  PN結的擊穿
    3.1.5  PN結的應用
  3.2  金屬-半導體接觸
    3.2.1  金屬-半導體接觸的能帶圖
    3.2.2  界面態對肖特基勢壘的影響
    3.2.3  鏡像力對肖特基勢壘的影響
    3.2.4  金屬-半導體接觸整流理論
    3.2.5  肖特基二極體與PN結二極體的比較
    3.2.6  歐姆接觸
  3.3  半導體異質結
    3.3.1  半導體異質結的能帶結構
    3.3.2  平衡狀態下半導體異質結的特性
    3.3.3  半導體異質結的電流-電壓特性及注入特性

    3.3.4  半導體異質結量子阱結構與應變異質結結構
  3.4  雙極晶體管
    3.4.1  雙極晶體管的基本結構
    3.4.2  雙極晶體管的工作原理
    3.4.3  雙極晶體管的非理想效應
    3.4.4  雙極晶體管的擊穿特性
    3.4.5  雙極晶體管的頻率響應
    3.4.6  雙極晶體管的製備工藝
  3.5  MOS管
    3.5.1  MOS管的基本結構——MOS電容
    3.5.2  MOS管的分類
    3.5.3  MOS管的工作原理
    3.5.4  MOS管的非理想效應
    3.5.5  MOS管等比例縮小規則
    3.5.6  CMOS工藝的簡述
第4章  半導體工藝
  4.1  硅平面工藝類型
  4.2  氧化工藝
    4.2.1  二氧化硅薄膜的概述
    4.2.2  硅的熱氧化
  4.3  摻雜工藝
    4.3.1  擴散工藝
    4.3.2  離子注入工藝
  4.4  半導體薄膜製備工藝
    4.4.1  薄膜沉積
    4.4.2  薄膜沉積的方法
    4.4.3  半導體薄膜材料
  4.5  外延工藝
    4.5.1  外延生長的簡介
    4.5.2  硅外延生長的基本原理
    4.5.3  外延生長中的自摻雜
    4.5.4  外延工藝的設備
  4.6  光刻工藝與刻蝕工藝
    4.6.1  光刻工藝與刻蝕工藝的簡介
    4.6.2  光刻工藝的原理
    4.6.3  光刻工藝的發展
    4.6.4  刻蝕工藝
  4.7  集成電路的測試技術與封裝技術
    4.7.1  集成電路的測試技術
    4.7.2  集成電路的封裝技術
第5章  集成電路設計基礎
  5.1  集成電路的設計流程
    5.1.1  集成電路的設計特點
    5.1.2  模擬集成電路的設計流程
    5.1.3  數字集成電路的設計流程
  5.2  集成電路版圖的設計方法及設計規則
    5.2.1  版圖的設計方法
    5.2.2  版圖的設計規則
    5.2.3  版圖設計中的失配問題
  5.3  EDA工具

    5.3.1  EDA技術的發展
    5.3.2  集成電路設計的EDA工具
    5.3.3  器件設計TCAD軟體
  5.4  專用集成電路設計及SoC設計
    5.4.1  專用集成電路設計
    5.4.2  SoC設計
第6章  數字集成電路
  6.1  組合邏輯電路
    6.1.1  邏輯門和布爾代數
    6.1.2  布爾代數和邏輯門的化簡
    6.1.3  布爾代數到晶體管原理圖的轉換
  6.2  時序邏輯電路
    6.2.1  CMOS鎖存器
    6.2.2  邊沿觸發的存儲元件
    6.2.3  邊沿觸發器的時序規則
    6.2.4  D-FF在集成電路中的應用
    6.2.5  時鐘產生電路
  6.3  存儲器電路
    6.3.1  存儲器電路的結構
    6.3.2  存儲單元
    6.3.3  內存解碼器
    6.3.4  讀操作
    6.3.5  寫操作
    6.3.6  DRAM
  6.4  HDL與FPGA
    6.4.1  HDL
    6.4.2  PLC
    6.4.3  高級可編程邏輯電路——FPGA
第7章  模擬集成電路
  7.1  基本電流鏡和放大電路
    7.1.1  簡單CMOS電流鏡
    7.1.2  共源放大器
    7.1.3  源極跟隨器
    7.1.4  共柵放大器
    7.1.5  源極負反饋的電流鏡
    7.1.6  高輸出阻抗的電流鏡
    7.1.7  共源共柵增益級
  7.2  比較器
    7.2.1  運放比較器
    7.2.2  電荷注入效應
    7.2.3  鎖存比較器
    7.2.4  CMOS和BiCMOS比較器的例子
  7.3  數字轉換器的原理
    7.3.1  理想D/A轉換器
    7.3.2  理想A/D轉換器
    7.3.3  量化雜訊
    7.3.4  符號編碼
    7.3.5  性能限制
第8章  新型材料與器件
  8.1  后摩爾器件

    8.1.1  摩爾定律及低功耗的概念
    8.1.2  SOI器件
    8.1.3  FinFET
    8.1.4  TFET
    8.1.5  NCFET
  8.2  二維材料及器件
    8.2.1  二維材料的概念
    8.2.2  二維材料的製備
    8.2.3  二維材料器件
  8.3  柔性電子器件
    8.3.1  柔性電子技術的概念
    8.3.2  柔性電子製備技術
    8.3.3  柔性電子器件及其應用
第9章  微電子與光電信息
  9.1  太陽能電池與光伏產業
    9.1.1  太陽能
    9.1.2  太陽能電池的基本原理
    9.1.3  染料敏化太陽能電池
    9.1.4  鈣鈦礦太陽能電池
  9.2  光電探測器
    9.2.1  光電探測器的概述
    9.2.2  光電探測器的分類及性能參數
    9.2.3  石墨烯光電探測器
    9.2.4  氧化鎵光電探測器
  9.3  發光二極體
    9.3.1  電光源基礎知識
    9.3.2  LED定義
    9.3.3  LED重要參數和測試方法
  9.4  光通信
    9.4.1  光通信的概述
    9.4.2  VLC系統的組成
第10章  微電子與航空航天
  10.1  航空微電子系統的概述
    10.1.1  航空電子系統
    10.1.2  航空微電子
    10.1.3  航空微電子的特徵
    10.1.4  航空計算系統
  10.2  抗輻射集成電路與加固技術
    10.2.1  抗輻射集成電路
    10.2.2  加固技術
  10.3  航空專用集成電路
    10.3.1  存儲器
    10.3.2  核心處理器
    10.3.3  協處理器
第11章  微電子與智能生物
  11.1  神經形態器件與人工智慧晶元
  11.2  智能生物感測器
    11.2.1  生物感測器
    11.2.2  智能可穿戴生物感測器的應用
  11.3  微流控晶元技術

    11.3.1  基於微流控的即時診斷
    11.3.2  細胞操控和材料合成微流控晶元
參考文獻

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