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第1章 半导体基础 1

1．1概述 1

1．2能带 1

1．3 n型半导体与p型半导体 3

1．4半导体中的电流 5

1．5 pn结 6

1．6晶体管 8

1．6．1基极接地方式的工作机理 8

1．6．2发射极接地方式的工作机理 10

1．7 MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管） 12

练习题 14

第2章 半导体制造技术 15

2．1半导体器件的制造 15

2．2设计流程 16

2．2．1设计流程 16

2．2．3 CAD工具的任务 17

2．2．2 CAD工具 17

2．3芯片工艺 19

2．3．1氧化 21

2．3．2扩散 22

2．3．3离子注入 24

2．3．4光刻 26

2．3．5腐蚀 28

2．3．6 CVD 32

2．3．7金属化工艺 33

2．4封装工艺 34

2．4．1管芯分割工艺 35

2．4．2芯片粘贴 36

2．4．3引线键合 36

2．4．4模压（塑封） 37

2．4．5封装 39

练习题 42

第3章 半导体分立器件 43

3．1功率器件的使用 43

3．2各种二极管 44

3．3典型的晶闸管的构造和工作原理 47

3．3．1硅可控整流器 47

3．3．2 GTO硅可控整流器 50

3．3．3三端双向可控硅开关器件 51

3．4双极型晶体管的特性和结构 52

3．4．1静态特性 53

3．4．2开关时间 54

3．4．3集电极-发射极间的电压-电流特性和安全工作区 55

3．4．4达林顿晶体管及其结构 57

3．5 MOSFET的构造、工作原理和特性 59

3．5．1结构和静态特性 59

3．5．2开关特性 61

3．5．3极限参数 62

3．5．4应用 63

3．6 IGBT的结构、工作原理及特性 63

3．6．1结构和工作原理 64

3．6．2开关特性 66

3．7．1可靠性 67

3．7可靠性技术概要 67

3．7．2可靠性试验 68

3．7．3失效分析 70

练习题 71

第4章 模拟集成电路 73

4．1概述 73

4．2模拟集成电路的设计方法 75

4．2．2电路（逻辑）设计 76

4．2．1规划、性能确定 76

4．2．3版图（lay out）设计 77

4．2．4检验工序 78

4．3使用双极型工艺的模拟IC的结构 78

4．3．1元件间的隔离 79

4．3．2电阻 80

4．3．3电容 81

4．4模拟IC中的MOS器件的定位及CMOS器件的特征 81

4．5．1 BICMOS工艺特点 83

4．5 BiCMOS工艺结构 83

4．5．2结构和元件的种类 84

4．6模拟IC的应用举例 84

4．6．1双极型模拟IC 85

4．6．2 CMOS模拟IC 86

4．6．3 BiCMOS模拟IC 89

练习题 91

5．1．1传输特性 93

5．1逻辑集成电路的基本特性 93

第5章 逻辑集成电路 93

5．1．2通态电平、关态电平 94

5．1．3信号幅度 94

5．1．4阈值电压：L和H的界限 94

5．1．5噪声容限（noise margin） 94

5．1．6逻辑IC的性能指标 94

5．2标准逻辑IC 96

5．2．1风靡一时的TTL 97

5．2．2功耗小的CMOS IC 100

5．2．3双极与CMOS结合的BiCMOS 103

5．2．4高速ECL逻辑IC 104

5．3半定制逻辑IC 106

5．3．1 PLD，FPGA 107

5．3．2门阵列 108

5．3．3库单元IC 110

5．4全定制逻辑IC 111

练习题 111

6．1．1微处理器的定义 113

6．1．2微处理器的发展史 113

第6章 微处理器 113

6．1概述 113

6．2微处理器的CPU结构 116

6．2．1 CPU的结构 116

6．2．2 CISC和RISC 119

6．2．3 CPU总线 120

6．2．4 CPU和存储器 121

6．2．5 CPU和I/O 122

6．3单片微计算机 124

6．3．1单片微计算机的种类 124

6．3．2单片微计算机实例 125

练习题 126

第7章 存储器 127

7．1半导体存储器的发展和分类 127

7．2常见实用存储器的结构 129

7．2．1电容和数字电路 129

7．2．2引脚功能 131

7．2．3存储器的基本构成 132

7．2．4封装小型化的转换卡：多路传输地址 135

7．3各种存储器的工作原理 136

7．3．1 DRAM的工作原理 136

7．3．2 SRAM的工作原理 142

7．3．3掩模ROM的工作原理 144

7．3．4 PROM的工作原理 146

7．4．1计算机与存储器的关系 152

7．4各种存储器的应用 152

7．4．2半导体存储器的比较 153

7．4．3存储器应用举例 154

练习题 157

第8章 其它半导体器件 159

8．1发光二极管（LED） 159

8．1．1发光二极管的用途 159

8．1．2发光二极管的结构 160

8．2．1太阳电池的用途 163

8．2太阳电池 163

8．2．2太阳电池的种类与结构 164

8．3半导体激光 166

8．3．1半导体激光器的用途 166

8．3．2半导体激光器的构造 167

8．4．1固体摄像器件的用途和种类 168

8．4．2 CCD图像传感器（固体摄像器件） 169

练习题 170

练习题解答 173

8．4固体摄像器件（图像传感器） 186