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微电子概论

“十五”国家规划教材
作者：
郝跃 贾新章 吴玉广
定价：
28.40 元
版面字数：
340.00千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
292
最新
印次时间：
2020年01月
ISBN：
978-7-04-013044-7
物料号：
13044-00
出版时间：
2003-12-30
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电子信息/通信专业课
三级分类：
电子信息/通信类专业概论
　　本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。全书共7章,以硅集成电路为中心,重点介绍集成器件物理基础、集成电路制造工艺、集成电路设计和微电子系统设计、集成电路计算机辅助设计(CAD)。
　　本书适用于非微电子专业的电子信息科学类和电气信息类的本科生和研究生,也可供从事线路和系统集成化工作的技术人员参考。
  • 目录
    • 第1章　概论
      • 1.1　微电子技术和集成电路的发展历程
        • 1.1.1　微电子技术与半导体集成电路
          • 1.1.2　发展历程
            • 1.1.3　发展特点和技术经济规律
            • 1.2　集成电路的分类
              • 1.2.1　按电路功能分类
                • 1.2.2　按电路结构分类
                  • 1.2.3　按有源器件结构和工艺分类
                    • 1.2.4　按电路的规模分类
                    • 1.3　集成电路制造特点和本书学习要点
                      • 1.3.1　电路系统设计
                        • 1.3.2　版图设计和优化
                          • 1.3.3　集成电路的加工制造
                            • 1.3.4　集成电路的封装
                              • 1.3.5　集成电路的测试和分析
                            • 第2章　集成器件物理基础
                              • 2.1　半导体及其能带模型
                                • 2.1.1　半导体及其共价键结构
                                  • 2.1.2　半导体的能带模型
                                    • 2.1.3　费米分布函数
                                    • 2.2　半导体的导电性
                                      • 2.2.1　本征半导体
                                        • 2.2.2　非本征载流子
                                          • 2.2.3　半导体中的漂移电流
                                            • 2.2.4　半导体中的扩散电流
                                              • 2.2.5　半导体中的电流
                                                • 2.2.6　半导体基本方程
                                                • 2.3　PN结和晶体二极管
                                                  • 2.3.1　平衡状态下的PN结
                                                    • 2.3.2　PN结的单向导电性
                                                      • 2.3.3　理想PN结模型及其伏-安特性
                                                        • 2.3.4　PN结电容
                                                          • 2.3.5　PN结击穿
                                                            • 2.3.6　二极管等效电路模型和二极管应用
                                                              • 2.3.7　PN结应用
                                                                • 2.3.8　其他半导体二极管
                                                                • 2.4　双极型晶体管
                                                                  • 2.4.1　双极晶体管的直流放大原理
                                                                    • 2.4.2　影响晶体管直流特性的其他因素
                                                                      • 2.4.3　晶体管的击穿电压
                                                                        • 2.4.4　晶体管的频率特性
                                                                          • 2.4.5　晶体管模型和模型参数
                                                                            • 2.4.6　异质结双极晶体管（HBT）
                                                                            • 2.5　JFET与MESFET器件基础
                                                                              • 2.5.1　器件结构与电流控制原理
                                                                                • 2.5.2　JFET直流输出特性的定性分析
                                                                                  • 2.5.3　JFET的直流转移特性
                                                                                    • 2.5.4　JFET的器件类型和电路符号
                                                                                      • 2.5.5　JFET直流特性定量表达式
                                                                                        • 2.5.6　JFET等效电路和模型参数
                                                                                        • 2.6　MOS场效应晶体管
                                                                                          • 2.6.1　MOS晶体管结构
                                                                                            • 2.6.2　MOS晶体管工作原理
                                                                                              • 2.6.3　MOS晶体管直流伏安特性定量结果
                                                                                                • 2.6.4　MOS晶体管的阈值电压
                                                                                                  • 2.6.5　MOS晶体管特点
                                                                                                    • 2.6.6　MOS晶体管模型和模型参数
                                                                                                      • 2.6.7　硅栅MOS结构和自对准技术
                                                                                                        • 2.6.8　高电子迁移率晶体管（HEMT）
                                                                                                        • 习题
                                                                                                        • 第3章　集成电路制造工艺
                                                                                                          • 3.1　硅平面工艺基本流程
                                                                                                            • 3.1.1　平面工艺的基本概念
                                                                                                              • 3.1.2　PN结隔离双极IC工艺基本流程
                                                                                                                • 3.1.3　平面工艺中的基本工艺
                                                                                                                • 3.2　氧化工艺
                                                                                                                  • 3.2.1　SiO2薄膜在集成电路中的作用
                                                                                                                    • 3.2.2　SiO2生长方法
                                                                                                                      • 3.2.3　氮化硅薄膜的制备
                                                                                                                        • 3.2.4　SiO2膜质量要求和检验方法
                                                                                                                          • 3.2.5　氧化技术面临的挑战
                                                                                                                          • 3.3　掺杂方法之一——扩散工艺
                                                                                                                            • 3.3.1　扩散原理
                                                                                                                              • 3.3.2　常用扩散方法简介
                                                                                                                                • 3.3.3　扩散层质量检测
                                                                                                                                  • 3.3.4　扩散工艺与集成电路设计的关系
                                                                                                                                  • 3.4　掺杂方法之二——离子注入技术
                                                                                                                                    • 3.4.1　离子注入技术的特点
                                                                                                                                      • 3.4.2　离子注入设备
                                                                                                                                        • 3.4.3　离子注入杂质分布
                                                                                                                                        • 3.5　光刻工艺
                                                                                                                                          • 3.5.1　光刻工艺的特征尺寸——工艺水平的标志
                                                                                                                                            • 3.5.2　光刻工艺过程
                                                                                                                                              • 3.5.3　超微细图形曝光技术
                                                                                                                                              • 3.6　制版工艺
                                                                                                                                                • 3.6.1　集成电路生产对光刻版的质量要求
                                                                                                                                                  • 3.6.2　制版工艺过程
                                                                                                                                                    • 3.6.3　光刻掩模版的检查
                                                                                                                                                    • 3.7　外延工艺
                                                                                                                                                      • 3.7.1　外延生长原理
                                                                                                                                                        • 3.7.2　外延层质量要求
                                                                                                                                                          • 3.7.3　外延新技术
                                                                                                                                                          • 3.8　金属化工艺
                                                                                                                                                            • 3.8.1　金属材料的选用
                                                                                                                                                              • 3.8.2　金属层淀积工艺
                                                                                                                                                                • 3.8.3　金属化互连系统结构
                                                                                                                                                                  • 3.8.4　合金化
                                                                                                                                                                  • 3.9　引线封装
                                                                                                                                                                    • 3.9.1　键合
                                                                                                                                                                      • 3.9.2　封装
                                                                                                                                                                      • 3.10　隔离技术
                                                                                                                                                                        • 3.10.1　双极IC中的基本隔离技术——PN结隔离
                                                                                                                                                                          • 3.10.2　双极IC中的介质-PN结混合隔离
                                                                                                                                                                            • 3.10.3　双极IC中的介质隔离
                                                                                                                                                                              • 3.10.4　MOS　IC的隔离
                                                                                                                                                                              • 3.11　绝缘物上硅
                                                                                                                                                                                • 3.11.1　SOI技术
                                                                                                                                                                                  • 3.11.2　注氧隔离技术（SIMOX）
                                                                                                                                                                                    • 3.11.3　硅片粘合技术（Wafer　Bonding　Technique）
                                                                                                                                                                                    • 3.12　CMOS集成电路工艺流程
                                                                                                                                                                                      • 3.12.1　CMOS工艺
                                                                                                                                                                                        • 3.12.2　典型N阱CMOS工艺流程
                                                                                                                                                                                      • 第4章　集成电路设计
                                                                                                                                                                                        • 4.1　集成电路中的无源元件与互连线
                                                                                                                                                                                          • 4.1.1　电容器
                                                                                                                                                                                            • 4.1.2　电阻器
                                                                                                                                                                                              • 4.1.3　集成电路中的电阻模型
                                                                                                                                                                                                • 4.1.4　集成电路互连线
                                                                                                                                                                                                • 4.2　双极集成器件和电路设计
                                                                                                                                                                                                  • 4.2.1　双极晶体管的寄生参数
                                                                                                                                                                                                    • 4.2.2　纵向结构设计
                                                                                                                                                                                                      • 4.2.3　横向结构设计
                                                                                                                                                                                                        • 4.2.4　按比例缩小原则
                                                                                                                                                                                                          • 4.2.5　双极PNP晶体管及设计
                                                                                                                                                                                                            • 4.2.6　双极集成电路版图设计
                                                                                                                                                                                                              • 4.2.7　版图设计实例
                                                                                                                                                                                                              • 4.3　MOS集成器件和电路设计
                                                                                                                                                                                                                • 4.3.1　硅栅CMOS器件
                                                                                                                                                                                                                  • 4.3.2　寄生电阻
                                                                                                                                                                                                                    • 4.3.3　寄生电容
                                                                                                                                                                                                                      • 4.3.4　版图设计实例
                                                                                                                                                                                                                      • 4.4　双极和MOS集成电路比较
                                                                                                                                                                                                                        • 4.4.1　制造工艺
                                                                                                                                                                                                                          • 4.4.2　互连
                                                                                                                                                                                                                            • 4.4.3　集成度
                                                                                                                                                                                                                              • 4.4.4　性能比较
                                                                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                                                              • 第5章　微电子系统设计
                                                                                                                                                                                                                                • 5.1　双极数字电路单元电路设计
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.1.1　TTL电路
                                                                                                                                                                                                                                    • 5.1.2　ECL电路
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.1.3　I2　L电路
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.2　MOS数字电路单元电路设计
                                                                                                                                                                                                                                        • 5.2.1　NMOS电路
                                                                                                                                                                                                                                          • 5.2.2　CMOS逻辑电路
                                                                                                                                                                                                                                          • 5.3　半导体存储器电路
                                                                                                                                                                                                                                            • 5.3.1　随机存取存储器
                                                                                                                                                                                                                                              • 5.3.2　掩模编程ROM
                                                                                                                                                                                                                                                • 5.3.3　半导体存储器的比较
                                                                                                                                                                                                                                                • 5.4　专用集成电路（ASIC)设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.4.1　专用集成电路设计目的和分类
                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.4.2　版图符号布图方法
                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.4.3　门阵列设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.4.4　可编程逻辑器件设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.4.5　标准单元设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.4.6　PLD和LCA
                                                                                                                                                                                                                                                            • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                            • 第6章　集成电路计算机辅助设计
                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.1　计算机辅助设计的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.1.1　计算机辅助设计（CAD)和设计自动化（DA）
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.1.2　CAD技术的优点
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.1.3　集成电路正向CAD过程
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.1.4　ICCAD系统
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.1.5　集成电路的逆向设计
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.2　电路和系统设计描述
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.2.1　电路和系统设计的描述
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.2.2　OrCAD/Capture　CIS软件
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.2.3　电路图绘制模块Page　Editor
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.2.4　电路设计的后处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.2.5　元器件符号库和建库模块（Part　Editor）
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.2.6　元器件符号标准
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.3　电路模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.1　电路模拟程序的作用和基本结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.3.2　PSpice软件的基本电路特性分析功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.3.3　PSpice软件的参数扫描分析功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.3.4　PSpice软件的统计模拟功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.3.5　PSpice软件的逻辑模拟和数模混合模拟功能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.3.6　电路优化设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.3.7　模拟结果的分析处理——Probe模块
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4　计算机辅助版图设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.4.1　版图图形生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.4.2　版图验证和分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.4.3　版图数据文件生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.4　微机用版图设计软件L-EDIT
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.5　版图数据中间格式CIF
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.5　工艺模拟和器件模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.5.1　工艺模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.5.2　器件模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.6　数字集成电路和系统的CAD
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.6.1　硬件描述语言HDL（Hardware　Description　Language）
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.6.2　系统级综合
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.6.3　逻辑综合
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.6.4　硅编译器（Silicon　Compiler）
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.7　模拟集成电路的CAD
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.7.1　模拟集成电路和系统的特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.7.2　研究方向
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.8　统计模拟和优化设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.8.1　集成电路的统计模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.8.2　集成电路的统计设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第7章　IC设计举例与设计实践
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.1　双极模拟电路设计实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.1　μA741直流工作状态分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.2　μA741运算放大器版图设计分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2　CMOS数字电路设计实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献

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