集成电路电子学浅说PDF电子书下载

序 1

前言 1

第一章 物理基础知识 1

1.1 电的基本概念 1

电流 1

目录 1

电场 2

电功率 4

电阻 5

电能 5

金属中的电流 6

詹森（Johnson）噪声 8

电迁移 8

绝缘体和半导体 9

能带理论 9

1.2 物质的固态 13

原子论的观点 14

硅材料 18

热传导 18

1.3 掺杂 19

杂质类型 20

1.4 材料的扩散 22

气相扩散 23

固相扩散 23

1.5 掺杂效应 24

N型掺杂和电子 24

P型掺杂和空穴 27

多数和少数载流子 28

第二章 半导体二极管：双极型晶体管的基础 30

2.1 为什么变容二极管比电容器更复杂 34

变容二极管的应用 36

2.2　漏电流和反向偏压二极管 37

漏电流和温度的关系 39

非理想漏电流 39

2.3　反向电压极限 40

击穿状态的二极管 41

雪崩击穿 42

齐纳击穿 46

厚度限制的击穿 48

2.4　了解二极管 49

正向偏置 49

耗尽和扩散电容 52

高电导二极管 52

反向二极管 53

量子力学隧道效应和隧道二极管 54

P-I-N和阶跃-恢复二极管 57

肖特基二极管 58

理想的二极管方程 60

二极管导通电阻 62

2.5　光电二极管 64

用作光检测器的光二极管 64

光发射二极管 66

第三章　双极型晶体管工作的直观描述 68

3.1　晶体管基础 68

晶体管的跨导 69

晶体管内部的作用过程 72

产生不希望的基极电流的因素 74

存在有限输出阻抗的原因：厄尔利（Eorly）效应 76

和其他概念 76

晶体管的简单电路模型 79

偏压条件对输出阻抗的影响 82

级联连接 85

3.2　超β晶体管 86

3.3　大信号效应 87

柯克（Kirk）效应或基区延伸 87

发射极效率 88

饱和 89

金掺杂和复合 90

贝克（Baker）箝位电路 92

肖特基（Schottky）二极管箱位电路 92

第四章　如何制造晶体管：制造技术的简短历史 94

回顾 94

4.1　锗合金晶体管 94

基区宽度的控制 95

硅氧化物的好处 96

4.2　分立平面，外延，钝化的硅晶体管 96

外延层 97

氧化硅掩蔽 98

不希望的发射区管道 100

晶体管的引线 101

一个完整的晶体管 102

5.1　某些基本的因素 104

线性与数字电路 104

路………………………………………（104) 104

第五章　双极型集成电路：在一块芯片上制造个整电 104

晶体管隔离 105

制造NPN晶体管 106

电流镜和△VBE对△Io的关系 108

发射区面积的按比例性 110

线性集成电路中可利用的兼容NPN晶体管 111

多收集极PNP晶体管中电流的按比例分配 112

带有再注入极PNP晶体管中电流的降低 114

纵向PNP晶体管 116

5.2 T2L，通用的双极型逻辑系列 117

5.3 I2L，一种新的双极型逻辑技术 120

5.4 寄生二极管和晶体管在集成电路产品中的有害 123

效应 123

外延盆区引起的问题 123

第六章 结型场效应晶体管 126

6.1 电流IDSS 129

6.2 沟道的夹断 130

6.3 VGS控制和夹断电压 131

6.4 双极型-场效应晶体管（Bi-FETS） 132

6.5 金属-半导体场效应晶体管（MESFETs）和砷化镓场效应晶体管（GASFETs） 133

第七章 金属-氧化物-半导体 135

场效应晶体管（MOSFET） 135

7.1 P沟道MOS场效应晶体管（PMOS） 135

沟道区的反型 137

MOS场效应晶体管的直观描述 138

源极端的状况 142

漏极端的状况 144

氧化硅中的固定电荷，快表面态和离子玷污 144

通过源区-本体加反向偏压提高VTH 146

栅极材料对阈值电压VTH的影响 146

增加VDS的影响 148

饱和区 149

MOS场效应晶体管的工作状态 150

PMOS反相器 152

耗尽负载 153

采用硅栅极改进性能 154

7.2 互补MOS场效应晶体管（CMOS） 156

CMOS中的半导体可控整流器（SCR）效应 158

CMOS中存在纵向NPN双极型晶体管 158

传输门 159

CMOS用于线性函数 160

高性能CMOS（HCMOS） 163

双层多晶硅硅-栅CMOS（P2CMOS） 165

蓝宝石上的硅 165

7.3 双扩散金属-氧化物-半导体（PMOS）晶体管 166

7.4 纵向金属-氧化物-半导体（VMOS）场效应晶体 168

管 168

7.5 N沟道硅-栅MOS场效应晶体管 169

多晶硅层和金属硅化物的新应用 170

NMOS晶体管的制造 170

7.6 NMOS改进了微处理器 173

NMOS逻辑电路 174

7.7 电荷转移器件（CTD） 178

戽链器件（BBD） 179

电荷耦合器件（CCD） 180

简化RAM单元 182

8 MOS场效应晶体管动态随机存取存储器（RAM） 182

16kb动态RAM 185

读出已存储的位信号 189

α粒子和软差错 191

256kb动态RAM 192

7.9 静态NMOSRAM 193

7.10 非易失性半导体存储器 194

UV可擦、可编程ROM（EPROM） 195

电可擦PROM（E2PROM） 197

7.11 展望未来 201