半导体元件 在积体电路上的应用PDF电子书下载

第1章 半导体中之电子与电洞 3

1.1矽晶体的结构 3

1.2电子与电洞之键结模式 6

1.3能带模式 9

1.4半导体、绝缘体，和导体 13

1.5电子与电洞 14

1.6能态密度 17

1.7热平衡与费米函数 18

1.8电子与电洞之浓度 22

1.9 n与P之理论 22

1.10在极高及极低温下的载子浓度 32

1-11本章总结 33

习题 35

第2章 电子与电洞的运动与再结合 41

2.1热运动 42

2.2漂移 45

2.3扩散电流 53

2.4能带图与外加电压V及电场？的关系 55

2.5 D与μ的爱因斯坦关系式 57

2.6电子与电洞的再结合（复合） 59

2.7热产生 61

2.8准平衡与准费米能阶 62

2.9本章总结 64

习题 66

第3章 元件制程技术 69

3.1元件制程介绍 70

3.2矽氧化法 72

3.3微影制程 75

3.4图案转移—蚀刻 80

3.5掺杂 83

3.6掺杂原子扩散 86

3.7薄膜沉积 89

3.8金属连接—后段制程 94

3.9测试、封装、与验证 97

3.10本章总结—元件制程范例 98

习题 100

第4章 PN接面和金属-半导体接面 105

第一部分：PN接面 106

4.1 PN接面的理论架构 107

4.2空乏层模型 111

4.3反向偏压的PN接面 116

4.4电容-电压特性 118

4.5接面崩溃 120

4.6顺偏时的载子注入—准平衡边界条件 125

4.7电流的连续性方程 129

4.8在顺偏下PN接面的过量载子 131

4.9 PN接面二极体的Ⅳ特性 134

4.10电荷储存 139

4.11二极体的小信号模型 139

第二部分：光电元件的应用 140

4.12太阳能电池 140

4.13发光二极体和固态照明 149

4.14二极体雷射 154

4.15光二极体 159

第三部分：金属半导体接面 159

4.16肖特基位能障 159

4.17热离子发射理论 165

4.18肖特基二极体 166

4.19肖特基二极体的应用 168

4.20量子穿隧机制 170

4.21欧姆接触 170

4.22本章总结 174

习题 179

第5章 MOS电容器 191

5.1平带条件与平带电压 193

5.2表面累绩 195

5.3表面空乏 197

5.4临界条件与临界电压 198

5.5超越临界之后的强反转 201

5.6 MOS C-V特性 205

5.7氧化层电荷—对Vfb和Vt的修正 210

5.8复晶矽空乏现象—Tox等效值之增加 212

5.9反转区和累积区电荷层厚度与量子力学效应 215

5.10 CCD影像器与CMOS影像器 218

5.11本章总结 223

习题 227

第6章 MOS电晶体 237

6.1 MOSFET简介 238

6.2互补式MOS（CMOS）技术 241

6.3表面移动率与高移动率FET 244

6.4 MOSFET的Vt、基体效应，以及陡峭的逆向掺杂 252

6.5 MOSFET内的Qinv 255

6.6基本MOSFET Qinv模型 256

6.7电路范例—CMOS反相器 260

6.8速度饱和 266

6.9速度饱和时的MOSFET Ⅳ模型 268

6.10源极—汲极寄生电阻 274

6.11串联电阻的萃取与有效通道长度 275

6.12速度超越与源极速度限制 278

6.13输出电导 279

6.14高频效能 281

6.15 MOSFET杂讯 283

6.16 SRAM、DRAM、非挥发性（FLASH）记忆体元件 289

6.17总结 297

习题 301

第7章 积体电路中的MOSFET—微细化、漏电流、及其他相关主主题 315

7.1微细化技术—成本、速度、和功率消耗 316

7.2次临界电流—「截止」并非完全「截止」 320

7.3Vt下降—短通道MOSFET漏电更严重 324

7.4降低闸极-绝缘层之电性厚度及穿隧漏电流 328

7.5如何降低Wdep 331

7.6浅接面与金属源极/汲极MOSFET 333

7.7 Ion与Ioff之间的取舍与可制造性设计 335

7.8超薄基体SOI与多闸极MOSFET 337

7.9输出电导 343

7.10元件与制程模拟 344

7.11用於电路模拟的MOSFET精简模型 344

7.12本章总结 346

习题 348

第8章 双极性接面电晶体 353

8.1双极性电晶体介绍 354

8.2集极电流 356

8.3基极电流 360

8.4电流增益 362

8.5集极电压引起的基极宽度调变效应 367

8.6伊伯斯-莫尔（Ebers-Moll）模型 369

8.7穿越时间与电荷储存 372

8.8小讯号模型 376

8.9截止频率 379

8.10电荷控制模型 382

8.11大讯号电路模拟的模型 385

8.12本章总结 386

习题 389