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