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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 MOSFETs19

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DRAM51

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IC150

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InP177

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IC191

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IC196

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MEMS233

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