微电子技术概论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 微电子技术的发展历程 1

1.2 集成电路的分类 3

1.3 微电子技术的发展特点与发展趋势 5

参考文献 10

第2章 集成电路中的半导体器件 11

2.1 半导体的特性 11

2.1.1 半导体及其能带模型 11

2.1.2 半导体的导电性 14

2.2 PN结和晶体二极管 20

2.2.1 平衡状态下的PN结 20

2.2.2 PN结及晶体二极管的特性 22

2.2.3 金属-半导体结 27

2.3 双极型晶体管 28

2.3.1 双极型晶体管的结构 29

2.3.2 双极型晶体管的工作原理 29

2.3.3 双极型晶体管的工作特性 31

2.3.4 异质结双极型晶体管（HBT） 36

2.4 MOS场效应晶体管 36

2.4.1 MOS场效应晶体管的结构 37

2.4.2 MOS场效应晶体管的工作原理 38

2.4.3 MOS场效应晶体管的工作特性 40

2.4.4 MOS场效应管（MOSFET）与双极型晶体管（BJT）的比较 43

2.5 集成电路中的无源元件 43

2.5.1 集成电路中的电阻 43

2.5.2 集成电路中的电容 45

参考文献 46

3.1.1 晶片制备 47

第3章 集成电路制造技术 47

3.1 集成电路的制造过程 47

3.1.2 掩模板制备 49

3.1.3 晶片加工 51

3.2 硅平面工艺的基础工艺 52

3.2.1 氧化工艺 52

3.2.2 扩散掺杂工艺 54

3.2.3 离子注入技术 58

3.2.4 光刻工艺 60

3.2.5 薄膜淀积技术 64

3.3 集成电路的制造工艺 67

3.3.1 集成电路的隔离 67

3.3.2 双极型集成电路的工艺集成 70

3.3.3 CMOS集成电路的工艺集成 72

3.3.4 BiCMOS的工艺集成 75

3.3.5 金属化与多层互连 76

参考文献 79

第4章 IC基本单元电路与版图设计 80

4.1 数字IC的基本电路 80

4.1.1 TTL电路 80

4.1.2 ECL电路 83

4.1.3 MOS电路 84

4.2 CMOS基本逻辑电路 85

4.2.1 CMOS反相器 85

4.2.2 CMOS传输门 90

4.2.3 CMOS与非门、或非门 92

4.2.4 复合门、异或门 93

4.2.5 锁存器与触发器 94

4.3 CMOS版图设计 96

4.3.1 设计规则 97

4.3.2 基本单元的版图 101

4.3.3 层次化版图设计方法 106

4.4 等比例缩小规则 108

参考文献 111

第5章 VLSI设计与CAD 112

5.1 VLSI设计流程 112

5.2 ASIC设计方法 114

5.2.1 ASIC设计的一般概念 114

5.2.2 门阵列ASIC设计 115

5.2.3 标准单元设计法 119

5.2.4 可编程ASIC设计 121

5.3 IC-CAD技术 132

5.3.1 采用CAD技术的必要性 132

5.3.2 IC-CAD系统 133

5.4 硬件描述语言 134

5.4.1 Verilog HDL的基本结构 134

5.4.2 数据流描述方式 136

5.4.3 行为描述方式 137

5.4.4 结构描述方式 139

5.4.5 Verilog HDL仿真与综合 141

5.5 逻辑综合 143

5.5.1 逻辑综合流程 144

5.5.2 逻辑综合示例 146

5.5.3 可综合描述 148

5.6.1 逻辑模拟的基本概念 152

5.6 逻辑模拟与电路模拟 152

5.6.2 逻辑模拟模型 153

5.6.3 逻辑模拟算法 155

5.6.4 电路模拟 157

参考文献 160

第6章 集成电路的测试与封装 162

6.1 集成电路测试的一般概念 162

6.1.1 集成电路测试的主要类型 162

6.1.2 集成电路制造中的测试过程 163

6.2 故障模型与测试向量的设计 165

6.2.1 故障模型 165

6.2.2 测试向量的生成 166

6.3 可测性设计 168

6.3.1 扫描路径法 168

6.3.3 边界扫描测试 169

6.3.2 内建自测试 169

6.4 集成电路的封装 171

6.4.1 集成电路封装的作用 171

6.4.2 封装的工艺流程 172

6.4.3 集成电路封装的主要类型 175

6.4.4 集成电路封装的发展趋势 177

6.5 MCM——未来集成电路封装的重要发展方向 178

6.5.1 MCM的特性 178

6.5.2 MCM的封装技术 179

6.5.3 MCM的应用 180

6.6 集成电路封装的选择 181

6.6.1 选择封装形式的主要依据 181

6.6.2 封装的热学问题 182

参考文献 183