微电子器件(第4版)

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作者:
2018-08
版次: 4
ISBN: 9787121342677
定价: 59.90
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 348页
字数: 696千字
分类: 工程技术
  • 本书为普通高等教育“十一五”、“十二五”国家级规划教材。本书首先介绍半导体器件基本方程。在此基础上,全面系统地介绍PN结二极管、双极结型晶体管(BJT)和绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)的基本结构、基本原理、工作特性和SPICE模型。本书还介绍了主要包括HEMT和HBT的异质结器件。书中提供大量习题,便于读者巩固及加深对所学知识的理解。本书适合作为高等学校电子科学与技术、集成电路设计与集成系统、微电子学等专业相关课程的教材,也可供其他相关专业的本科生、研究生和工程技术人员阅读参考。 第1章半导体物理基础及基本方程 
    11半导体晶格 
    111基本的晶体结构 
    112晶向和晶面 
    113原子价键  
    12半导体中的电子状态 
    121原子的能级和晶体的能带 
    122半导体中电子的状态和能带 
    123半导体中电子的运动和有效质量 
    124导体、半导体和绝缘体 
    13平衡状态下载流子浓度 
    131费米能级和载流子的统计分布 
    132本征载流子浓度 
    133杂质半导体的载流子浓度 
    134简并半导体的载流子浓度 
    14非平衡载流子 
    141非平衡载流子的注入与复合过程 
    142非平衡载流子的寿命 
    143复合理论 
    15载流子的输运现象 
    151载流子的漂移运动及迁移率 
    152载流子的扩散运动 
    153爱因斯坦关系 
    16半导体器件基本方程 
    161泊松方程 
    162输运方程 
    163连续性方程 
    164方程的积分形式 
    165基本方程的简化与应用举例 
    本章参考文献 
    第2章PN结 
    21PN结的平衡状态 
    211空间电荷区的形成 
    212内建电场、内建电势与耗尽区宽度 
    213能带图 
    214线性缓变结 
    215耗尽近似和中性近似的适用性 
    22PN结的直流电流电压方程 
    221外加电压时载流子的运动情况 
    222势垒区两旁载流子浓度的玻耳兹曼分布 
    223扩散电流 
    224势垒区产生复合电流 
    225正向导通电压 
    226薄基区二极管 
    23准费米能级与大注入效应 
    231自由能与费米能级 
    232准费米能级 
    233大注入效应 
    24PN结的击穿 
    241碰撞电离率和雪崩倍增因子 
    242雪崩击穿 
    243齐纳击穿 
    244热击穿 
    25PN结的势垒电容 
    251势垒电容的定义 
    252突变结的势垒电容 
    253线性缓变结的势垒电容 
    254实际扩散结的势垒电容 
    26PN结的交流小信号特性与扩散电容 
    261交流小信号下的扩散电流 
    262交流导纳与扩散电容 
    263二极管的交流小信号等效电路 
    27PN结的开关特性 
    271PN结的直流开关特性 
    272PN结的瞬态开关特性 
    273反向恢复过程 
    274存储时间与下降时间 
    28SPICE中的二极管模型 
    习题二 
    本章参考文献 
    第3章双极结型晶体管 
    31双极结型晶体管基础 
    311双极结型晶体管的结构 
    312偏压与工作状态 
    313少子浓度分布与能带图 
    314晶体管的放大作用 
    32均匀基区晶体管的电流放大系数 
    321基区输运系数 
    322基区渡越时间 
    323发射结注入效率 
    324电流放大系数 
    33缓变基区晶体管的电流放大系数 
    331基区内建电场的形成 
    332基区少子电流密度与基区少子浓度分布 
    333基区渡越时间与输运系数 
    334注入效率与电流放大系数 
    335小电流时放大系数的下降 
    336发射区重掺杂的影响 
    337异质结双极型晶体管 
    34双极结型晶体管的直流电流电压方程 
    341集电结短路时的电流 
    342发射结短路时的电流 
    343晶体管的直流电流电压方程 
    344晶体管的输出特性 
    345基区宽度调变效应 
    35双极结型晶体管的反向特性 
    351反向截止电流 
    352共基极接法中的雪崩击穿电压 
    353共发射极接法中的雪崩击穿电压 
    354发射极与基极间接有外电路时的反向电流与击穿电压 
    355发射结击穿电压 
    356基区穿通效应 
    36基极电阻 
    361方块电阻 
    362基极接触电阻和接触孔边缘到工作基区边缘的电阻 
    363工作基区的电阻和基极接触区下的电阻 
    37双极结型晶体管的功率特性 
    371大注入效应 
    372基区扩展效应 
    373发射结电流集边效应 
    374晶体管的热学性质 
    375二次击穿和安全工作区 
    38电流放大系数与频率的关系 
    381高频小信号电流在晶体管中的变化 
    382基区输运系数与频率的关系 
    383高频小信号电流放大系数 
    384晶体管的特征频率 
    385影响高频电流放大系数与特征频率的其他因素 
    39高频小信号电流电压方程与等效电路 
    391小信号的电荷控制模型 
    392小信号的电荷电压关系 
    393高频小信号电流电压方程 
    394小信号等效电路 
    310功率增益和最高振荡频率 
    3101高频功率增益与高频优值 
    3102最高振荡频率 
    3103高频晶体管的结构 
    311双极结型晶体管的开关特性 
    3111晶体管的静态大信号特性 
    3112晶体管的直流开关特性 
    3113晶体管的瞬态开关特性 
    312SPICE中的双极晶体管模型 
    3121埃伯斯-莫尔(EM)模型 
    3122葛谋-潘(GP)模型 
    习题三 
    本章参考文献 
    第4章绝缘栅型场效应晶体管 
    41MOSFET基础 
    42MOSFET的阈电压 
    421MOS结构的阈电压 
    422MOSFET的阈电压 
    43MOSFET的直流电流电压方程 
    431非饱和区直流电流电压方程 
    432饱和区的特性 
    44MOSFET的亚阈区导电 
    45MOSFET的直流参数与温度特性 
    451MOSFET的直流参数 
    452MOSFET的温度特性 
    453MOSFET的击穿电压 
    46MOSFET的小信号参数、高频等效电路及频率特性 
    461MOSFET的小信号交流参数 
    462MOSFET的小信号高频等效电路 
    463最高工作频率和最高振荡频率 
    464沟道渡越时间 
    47短沟道效应 
    471小尺寸效应 
    472迁移率调制效应 
    473漏诱生势垒降低效应 
    474强电场效应 
    475表面势和阈值电压准二维分析 
    48体硅MOSFET的发展方向 
    481按比例缩小的MOSFET 
    482双扩散MOSFET 
    483深亚微米MOSFET 
    484应变硅MOSFET 
    485高K栅介质及金属栅电极MOSFET 
    49功率垂直型双扩散场效应晶体管 
    491VDMOS器件 
    492超结VDMOS器件 
    493常规VDMOS与超结VDMOS器件的电流电压关系的比较 
    410SOI MOSFET 
    4101SOI MOSFET结构特点 
    4102SOI MOSFET一维阈值电压模型  
    4103SOI MOSFET的电流特性 
    4104SOI MOSFET的亚阈值斜率 
    4105短沟道SOI MOSFET的准二维分析 
    411多栅结构MOSFET与FINFET 
    4111多栅MOSFET结构 
    4112多栅结构MOSFET的特征长度 
    4113双栅FINFET的亚阈值斜率 
    4114双栅FINFET的按比例缩小 
    4115多栅FINFET的结构设计 
    412无结晶体管 
    4121无结晶体管的工作原理 
    4122无结晶体管的阈值电压 
    4123无结晶体管的直流电流电压关系  
    4124无结晶体管的温度特性 
    413SPICE中的MOSFET模型 
    4131MOS1模型 
    4132MOS2模型 
    4133MOS3模型 
    4134电容模型 
    4135小信号模型 
    4136串联电阻的影响 
    习题四 
    本章参考文献 
    第5章半导体异质结器件 
    51半导体异质结 
    511半导体异质结的能带突变 
    512半导体异质结伏安特性 
    52高电子迁移率晶体管(HEMT) 
    521高电子迁移率晶体管的基本结构 
    522HEMT的工作原理 
    523异质结界面的二维电子气 
    524高电子迁移率晶体管(HEMT)的直流特性 
    525HEMT的高频模型 
    526HEMT的高频小信号等效电路 
    527高电子迁移率晶体管(HEMT)的频率特性 
    53异质结双极晶体管(HBT) 
    531HBT的基础理论 
    532能带结构与HBT性能的关系 
    533异质结双极晶体管的特性 
    534Si/Si1-xGex异质结双极晶体管 
    习题五 
    本章参考文献 

  • 内容简介:
    本书为普通高等教育“十一五”、“十二五”国家级规划教材。本书首先介绍半导体器件基本方程。在此基础上,全面系统地介绍PN结二极管、双极结型晶体管(BJT)和绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)的基本结构、基本原理、工作特性和SPICE模型。本书还介绍了主要包括HEMT和HBT的异质结器件。书中提供大量习题,便于读者巩固及加深对所学知识的理解。本书适合作为高等学校电子科学与技术、集成电路设计与集成系统、微电子学等专业相关课程的教材,也可供其他相关专业的本科生、研究生和工程技术人员阅读参考。
  • 目录:
    第1章半导体物理基础及基本方程 
    11半导体晶格 
    111基本的晶体结构 
    112晶向和晶面 
    113原子价键  
    12半导体中的电子状态 
    121原子的能级和晶体的能带 
    122半导体中电子的状态和能带 
    123半导体中电子的运动和有效质量 
    124导体、半导体和绝缘体 
    13平衡状态下载流子浓度 
    131费米能级和载流子的统计分布 
    132本征载流子浓度 
    133杂质半导体的载流子浓度 
    134简并半导体的载流子浓度 
    14非平衡载流子 
    141非平衡载流子的注入与复合过程 
    142非平衡载流子的寿命 
    143复合理论 
    15载流子的输运现象 
    151载流子的漂移运动及迁移率 
    152载流子的扩散运动 
    153爱因斯坦关系 
    16半导体器件基本方程 
    161泊松方程 
    162输运方程 
    163连续性方程 
    164方程的积分形式 
    165基本方程的简化与应用举例 
    本章参考文献 
    第2章PN结 
    21PN结的平衡状态 
    211空间电荷区的形成 
    212内建电场、内建电势与耗尽区宽度 
    213能带图 
    214线性缓变结 
    215耗尽近似和中性近似的适用性 
    22PN结的直流电流电压方程 
    221外加电压时载流子的运动情况 
    222势垒区两旁载流子浓度的玻耳兹曼分布 
    223扩散电流 
    224势垒区产生复合电流 
    225正向导通电压 
    226薄基区二极管 
    23准费米能级与大注入效应 
    231自由能与费米能级 
    232准费米能级 
    233大注入效应 
    24PN结的击穿 
    241碰撞电离率和雪崩倍增因子 
    242雪崩击穿 
    243齐纳击穿 
    244热击穿 
    25PN结的势垒电容 
    251势垒电容的定义 
    252突变结的势垒电容 
    253线性缓变结的势垒电容 
    254实际扩散结的势垒电容 
    26PN结的交流小信号特性与扩散电容 
    261交流小信号下的扩散电流 
    262交流导纳与扩散电容 
    263二极管的交流小信号等效电路 
    27PN结的开关特性 
    271PN结的直流开关特性 
    272PN结的瞬态开关特性 
    273反向恢复过程 
    274存储时间与下降时间 
    28SPICE中的二极管模型 
    习题二 
    本章参考文献 
    第3章双极结型晶体管 
    31双极结型晶体管基础 
    311双极结型晶体管的结构 
    312偏压与工作状态 
    313少子浓度分布与能带图 
    314晶体管的放大作用 
    32均匀基区晶体管的电流放大系数 
    321基区输运系数 
    322基区渡越时间 
    323发射结注入效率 
    324电流放大系数 
    33缓变基区晶体管的电流放大系数 
    331基区内建电场的形成 
    332基区少子电流密度与基区少子浓度分布 
    333基区渡越时间与输运系数 
    334注入效率与电流放大系数 
    335小电流时放大系数的下降 
    336发射区重掺杂的影响 
    337异质结双极型晶体管 
    34双极结型晶体管的直流电流电压方程 
    341集电结短路时的电流 
    342发射结短路时的电流 
    343晶体管的直流电流电压方程 
    344晶体管的输出特性 
    345基区宽度调变效应 
    35双极结型晶体管的反向特性 
    351反向截止电流 
    352共基极接法中的雪崩击穿电压 
    353共发射极接法中的雪崩击穿电压 
    354发射极与基极间接有外电路时的反向电流与击穿电压 
    355发射结击穿电压 
    356基区穿通效应 
    36基极电阻 
    361方块电阻 
    362基极接触电阻和接触孔边缘到工作基区边缘的电阻 
    363工作基区的电阻和基极接触区下的电阻 
    37双极结型晶体管的功率特性 
    371大注入效应 
    372基区扩展效应 
    373发射结电流集边效应 
    374晶体管的热学性质 
    375二次击穿和安全工作区 
    38电流放大系数与频率的关系 
    381高频小信号电流在晶体管中的变化 
    382基区输运系数与频率的关系 
    383高频小信号电流放大系数 
    384晶体管的特征频率 
    385影响高频电流放大系数与特征频率的其他因素 
    39高频小信号电流电压方程与等效电路 
    391小信号的电荷控制模型 
    392小信号的电荷电压关系 
    393高频小信号电流电压方程 
    394小信号等效电路 
    310功率增益和最高振荡频率 
    3101高频功率增益与高频优值 
    3102最高振荡频率 
    3103高频晶体管的结构 
    311双极结型晶体管的开关特性 
    3111晶体管的静态大信号特性 
    3112晶体管的直流开关特性 
    3113晶体管的瞬态开关特性 
    312SPICE中的双极晶体管模型 
    3121埃伯斯-莫尔(EM)模型 
    3122葛谋-潘(GP)模型 
    习题三 
    本章参考文献 
    第4章绝缘栅型场效应晶体管 
    41MOSFET基础 
    42MOSFET的阈电压 
    421MOS结构的阈电压 
    422MOSFET的阈电压 
    43MOSFET的直流电流电压方程 
    431非饱和区直流电流电压方程 
    432饱和区的特性 
    44MOSFET的亚阈区导电 
    45MOSFET的直流参数与温度特性 
    451MOSFET的直流参数 
    452MOSFET的温度特性 
    453MOSFET的击穿电压 
    46MOSFET的小信号参数、高频等效电路及频率特性 
    461MOSFET的小信号交流参数 
    462MOSFET的小信号高频等效电路 
    463最高工作频率和最高振荡频率 
    464沟道渡越时间 
    47短沟道效应 
    471小尺寸效应 
    472迁移率调制效应 
    473漏诱生势垒降低效应 
    474强电场效应 
    475表面势和阈值电压准二维分析 
    48体硅MOSFET的发展方向 
    481按比例缩小的MOSFET 
    482双扩散MOSFET 
    483深亚微米MOSFET 
    484应变硅MOSFET 
    485高K栅介质及金属栅电极MOSFET 
    49功率垂直型双扩散场效应晶体管 
    491VDMOS器件 
    492超结VDMOS器件 
    493常规VDMOS与超结VDMOS器件的电流电压关系的比较 
    410SOI MOSFET 
    4101SOI MOSFET结构特点 
    4102SOI MOSFET一维阈值电压模型  
    4103SOI MOSFET的电流特性 
    4104SOI MOSFET的亚阈值斜率 
    4105短沟道SOI MOSFET的准二维分析 
    411多栅结构MOSFET与FINFET 
    4111多栅MOSFET结构 
    4112多栅结构MOSFET的特征长度 
    4113双栅FINFET的亚阈值斜率 
    4114双栅FINFET的按比例缩小 
    4115多栅FINFET的结构设计 
    412无结晶体管 
    4121无结晶体管的工作原理 
    4122无结晶体管的阈值电压 
    4123无结晶体管的直流电流电压关系  
    4124无结晶体管的温度特性 
    413SPICE中的MOSFET模型 
    4131MOS1模型 
    4132MOS2模型 
    4133MOS3模型 
    4134电容模型 
    4135小信号模型 
    4136串联电阻的影响 
    习题四 
    本章参考文献 
    第5章半导体异质结器件 
    51半导体异质结 
    511半导体异质结的能带突变 
    512半导体异质结伏安特性 
    52高电子迁移率晶体管(HEMT) 
    521高电子迁移率晶体管的基本结构 
    522HEMT的工作原理 
    523异质结界面的二维电子气 
    524高电子迁移率晶体管(HEMT)的直流特性 
    525HEMT的高频模型 
    526HEMT的高频小信号等效电路 
    527高电子迁移率晶体管(HEMT)的频率特性 
    53异质结双极晶体管(HBT) 
    531HBT的基础理论 
    532能带结构与HBT性能的关系 
    533异质结双极晶体管的特性 
    534Si/Si1-xGex异质结双极晶体管 
    习题五 
    本章参考文献 

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