現(xiàn)代半導(dǎo)體集成電路

內(nèi)容概要

本書全面介紹了現(xiàn)代半導(dǎo)體集成電路的基礎(chǔ)知識(shí)、分析與設(shè)計(jì)方法。全書共分為5個(gè)部分，第一部分（第1~2章）為集成電路的基礎(chǔ)知識(shí)，主要介紹各種集成器件的結(jié)構(gòu)和模型、集成電路的典型工藝。第二部分（第3~5章）為雙極集成電路，包括TTL、ECL及IIL邏輯門及邏輯擴(kuò)展、雙極差分放大器及雙極運(yùn)放電路等。第三部分（第6~8章）為CMOS數(shù)字集成電路，分為CMOS基本邏輯電路、CMOS數(shù)字子系統(tǒng)和現(xiàn)代半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、第四部分（第9~13章）為CMOS模擬集成電路，包括基本模擬電路單元、運(yùn)算放大器、開關(guān)電容電器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和鎖相環(huán)。第五部分（第14~16章）為半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)的共性知識(shí)，介紹了集成電路的版圖設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、可測(cè)性設(shè)計(jì)和SOC的設(shè)計(jì)方法學(xué)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)及仿真等。每章后面都附有習(xí)題?！　”緯勺鳛榇髮Ｔ盒Ｎ㈦娮訉W(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程等本科專業(yè)的教材，也可供有關(guān)專業(yè)的本科生，研究生和工程技術(shù)人員閱讀參考。

書籍目錄

第1章  集成電路器件與模型  1.1  PN結(jié)與二極管    1.1.1  半導(dǎo)體與PN結(jié)      1.1.2  PN結(jié)二極管基本原理    1.1.3  集成化的肖特基勢(shì)壘二極管  1.2  MOS晶體管及模型    1.2.1  MOS晶體管基本工作原理    1.2.2  MOS晶體管大信號(hào)模型及體效應(yīng)    1.2.3  MOS晶體管小信號(hào)模型    1.2.4  NMOS晶體管的亞閾值特性    1.2.5  MOS晶體管的短溝道效應(yīng)    1.3  雙極型晶體管及模型    1.3.1  Bipolar晶體管基本工作原理      1.3.2  Bipolar晶體管大信號(hào)模型      1.3.3  Bipolar晶體管小信號(hào)模型    1.4  集成電路無源元件    1.4.1  CMOS集成電容    1.4.2  CMOS集成電阻  1.5  MOS Spice器件模型    1.5.1  Spice Levell模型    1.5.2  Spice Level2模型    1.5.3  Spice Level3模型    1.5.4  Spice BSIM3V3模型    習(xí)題一  第2章  集成電路制造技術(shù)  2.1  集成電路基本制造技術(shù)    2.1.1  硅晶圓的制造    2.1.2  氧化技術(shù)      2.1.3  擴(kuò)散與離子注入  2.2  基本CMOS工藝與器件結(jié)構(gòu)    2.2.1  基本n阱／雙阱CMOS工藝步驟    2.2.2  CMOS版圖設(shè)計(jì)規(guī)則    2.3  基本Bipolar工藝與器件結(jié)構(gòu)    2.3.l  PN結(jié)隔離與基本工序步驟    2.3.2  Bipolar版圖設(shè)計(jì)規(guī)則    2.3.3  Bipolar工藝的光刻版次  2.4  基本BiCMOS工藝    2.4.1  以CMOS工藝為基礎(chǔ)的BiCMOS工藝    2.4.2  以Bipolar工藝為基礎(chǔ)的BiCMOS工藝      2.4.3  典型的BiCMOS的光刻版次    習(xí)題二  第3章  晶體管一晶體管邏輯（TTL）電路  3.1  六管單元TTL與非門      3.1.1  工作原理      3.1.2  電壓傳輸特性    3.1.3  瞬態(tài)特性      3.1.4  電路特點(diǎn)    3.2  STTL和LSTTL電路      3.2.1  STTL電路    3.2.2 1  SITL電路  3.3  TTL門電路邏輯擴(kuò)展  3.4  簡(jiǎn)化邏輯門      3.4.1  簡(jiǎn)化邏輯門      3.4.2  單管邏輯門    習(xí)題三  第4章  發(fā)射極耦合邏輯與集成注入邏輯電路  4.1  ECL電路    4.1.1  基本工作原理    4.1.2  射極耦合電流開關(guān)    4.1.3  射極輸出器    4.1.4  參考電壓源    4.1.5  ECL邏輯擴(kuò)展    4.2  I2L電路    4.2.1  I2L電路單元工作原理    4.2.2  I2L電路特性分析      4.2.3  I2L電路邏輯組合      4.2.4  I2I與TTL之間的接口電路    4.3  ECL和I2L工藝與版圖設(shè)計(jì)      4.3.1  ECL電路工藝與版圖設(shè)計(jì)      4.3.2  I2L電路工藝與版圖設(shè)計(jì)  習(xí)題四  第5章  雙極模擬集成電路  5.1  Bipolar基本放大器    5.1.1  Darlington放大器    ……第6章　CMOS基本邏輯電路第7章　CMOS數(shù)字電路子系統(tǒng)第8章　現(xiàn)代半導(dǎo)體存儲(chǔ)器第9章　CMOS基本模擬電路第10章　CMOS運(yùn)算放大器第11章　CMOS開關(guān)電容電路第12章　CMOS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器第13章　CMOS鎖相環(huán)（PLL）第14章　集成電路版圖設(shè)計(jì)第15章　集成電路可靠性設(shè)計(jì)與可測(cè)性設(shè)計(jì)第16章　片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計(jì)初步參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　集成電路器件與模型　　1.1　PN結(jié)與二極管　　1.1.1　半導(dǎo)體與PN結(jié)　　導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。在半導(dǎo)體器件中最常用的是硅和鍺兩種材料，它們都是4價(jià)元素，在原子結(jié)構(gòu)中最外層軌道上有4個(gè)價(jià)電子。物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是由價(jià)電子決定的，導(dǎo)電性能也與價(jià)電子有關(guān)，其中純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體中存在兩種載流子，即帶負(fù)電荷的自由電子和帶正電荷的空穴。晶體中的共價(jià)鍵具有很強(qiáng)的結(jié)合力，在熱力學(xué)零度（—273.16℃）時(shí)，價(jià)電子沒有能力脫離共價(jià)鍵的束縛，晶體中沒有自由電子，半導(dǎo)體不能導(dǎo)電。室溫下，少數(shù)價(jià)電子因熱激發(fā)而獲得足夠的能量，因而能脫離共價(jià)鍵的束縛成為自由電子，同時(shí)在原來的共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱為空穴?！　∪绻@吋施加電場(chǎng)，電子將形成電子電流，空穴形成空穴電流。雖然兩種載流子的運(yùn)動(dòng)方向相反，但因它們所帶的電荷極性也相反，所以兩種電流的實(shí)際方向是相同的，它們的和即是半導(dǎo)體中的電流。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱，但是摻人其他微量元素就會(huì)使其導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。這些微量元素的原子稱為雜質(zhì)，摻人雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體，有N型和P型兩類。

編輯推薦

　　《現(xiàn)代半導(dǎo)體集成電路》可作為大專院校微電子學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程等本科專業(yè)的教材，也可供有關(guān)專業(yè)的本科生，研究生和工程技術(shù)人員閱讀參考。

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