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第一部分 基本电子设备 1

第1章 双极晶体管 3

1.1 动机 3

1.2 PN结及其电子应用 5

1.3 双极结晶体管及其电子应用 9

1.4 双极二极管的优化 14

1.5 硅锗异质双极晶体管（SiGe HBT） 15

参考文献 18

第2章 MOSFETs 19

2.1 MOSFET介绍 19

2.2 MOSFET基础 19

2.3 MOSFET演化 24

2.4 结束语 27

参考文献 28

第3章 存储设备 39

3.1 介绍 39

3.2 易失性存储器 40

3.3 非易失性存储器 42

3.4 MOS存储展望 44

3.5 结束语 45

参考文献 46

第4章 无源器件 49

4.1 离散和集成的无源器件 49

4.2 模拟IC和DRAM 51

4.3 案例研究——平面螺旋电感 53

4.4 集成电路中的寄生效应 55

参考文献 55

第5章 新兴设备 59

5.1 不可充电开关 59

5.2 硅的替代物碳和石墨烯电子学与分子电子学的兴起 62

5.3 结束语 65

参考资料 65

第二部分 电子设备和IC制造 69

第6章 电子材料 71

6.1 介绍 71

6.2 硅设备技术 71

6.3 化合物半导体设备 74

6.4 电子显示 77

6.5 结束语 80

参考文献 81

第7章 紧凑建模 83

7.1 紧凑模型的角色 83

7.2 双极晶体管紧凑建模 84

7.3 MOS晶体管紧凑建模 86

7.4 无源器件的紧凑建模 88

7.5 基准测试和模型应用 90

参考文献 90

第8章 计算机辅助设计（CAD）技术 93

8.1 介绍 93

8.2 飘移扩散模型 94

8.3 微观传输模型 95

8.4 量子传输模型 96

8.5 过程和设备仿真 97

参考文献 99

第9章 电子设备、连接和电路的可靠性 103

9.1 介绍和背景 103

9.2 设备可靠性描述 105

9.3 电路级可靠性描述 107

9.4 保证IC可靠性的微观方法 110

参考文献 110

第10章 半导体制造 115

10.1 介绍 115

10.2 基底 115

10.3 光刻和蚀刻 117

10.4 前端处理 118

10.5 后端处理 119

10.6 过程控制 120

10.7 装配和测试 122

10.8 发展方向 123

参考文献 123

第三部分 基于电子设备的应用 125

第11章 VLSI技术和电路 127

11.1 介绍 127

11.2 MOSFET扩展技术 128

11.3 低耗高速逻辑设计 129

11.4 缩放驱动技术的改进 131

11.5 超低压晶体管 135

11.6 相互连接 135

11.7 存储 138

11.8 系统集成 140

参考文献 142

第12章 混合信号技术和集成电路 147

12.1 介绍 147

12.2 扩展CMOS中的模拟／混合信号技术 149

12.3 数据转换器IC 150

12.4 低耗显示中的混合信号电路 152

12.5 图像传感器技术和电路 154

参考文献 156

第13章 内存技术 161

13.1 半导体内存历史 161

13.2 主流半导体内存 168

13.3 内存技术展望 171

13.4 结束语 174

参考文献 174

第14章 RF和微波半导体技术 177

14.1 GaA和InP 177

14.2 硅和硅锗 182

14.3 宽带隙设备（Ⅲ族氮化物、碳化硅和金刚石） 184

参考文献 186

第15章 功率设备和IC 191

15.1 功率设备和IC概观 191

15.2 双载流子和高耗设备 193

15.3 MOSFET功率设备 194

15.4 高电压和电源IC 196

15.5 宽带隙功率设备 197

参考文献 198

第16章 光伏设备 203

16.1 介绍 203

16.2 硅光伏 205

16.3 多晶硅薄膜光伏 207

16.4 Ⅲ-Ⅴ族化合物光伏 208

16.5 光伏展望 209

参考文献 211

第17章 大区域电子 215

17.1 薄膜太阳能电池 215

17.2 大面积成像 219

17.3 平板显示器 221

参考文献 223

第18章 微电子机械系统 229

18.1 介绍 229

18.2 20世纪60年代——最早的微机器结构 229

18.3 20世纪70年代——集成的传感器 230

18.4 20世纪80年代——表面微机器 231

18.5 20世纪90年代——各种领域的MEMS 233

18.6 21世纪——MEMS驱动的多元化复杂系统 236

18.7 未来展望 238

鸣谢 238

参考文献 238

第19章 真空装置的应用 243

19.1 介绍 243

19.2 行波装置 244

19.3 调速管 246

19.4 感应输出管 249

19.5 正交场设备 249

19.6 回旋装置 250

参考文献 252

第20章 光电设备 255

20.1 介绍 255

20.2 半导体中的光发射 255

20.3 光电探测器 258

20.4 集成光电子学 258

20.5 光互连 260

20.6 结束语 260

参考文献 260

第21章 后CMOS时代设备 265

21.1 介绍 265

21.2 传统设备打造的8nm节点设备 266

21.3 新通道材料和设备 271

21.4 结束语 275

参考文献 275