CMOS器件手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:相田(日)

出品人:

页数:433

译者:庞振泰/等

出版时间:1997-01

价格:45.00

装帧:平装

isbn号码:9787302024514

丛书系列:

图书标签:

• CMOS
• 集成电路
• 模拟电路
• 数字电路
• 半导体
• 电子工程
• 器件物理
• 电路设计
• VLSI
• 微电子学

《现代半导体技术前沿》 本书是一部深度探索半导体技术最新发展趋势与核心理论的权威著作。它并非聚焦于特定器件的详细操作手册，而是着眼于整个半导体产业的宏观图景，以及支撑其发展的尖端科学与工程理念。 核心内容概览： 第一部分：半导体材料科学的演进与革新 超越硅基的探索： 本章深入剖析了后硅时代半导体材料的研究进展，包括但不限于宽禁带半导体（如氮化镓 GaN、碳化硅 SiC）在高性能电子器件、电力电子及射频应用中的颠覆性潜力。我们将详细介绍这些新型材料的晶体结构、能带特性、载流子迁移率以及热导率等关键参数，并探讨其在制造过程中的挑战与突破。 二维材料的革命： 石墨烯、二硫化钼（MoS2）、黑磷等二维材料凭借其独特的电子和光学性质，正以前所未有的方式重塑半导体技术。本章将详细阐述这些材料的制备方法（如化学气相沉积 CVD、机械剥离）、层间耦合效应、量子限域效应及其在高性能晶体管、传感器、光电器件等领域的应用前景。 量子点与纳米材料的应用： 本章将聚焦于量子点（Quantum Dots）和各类纳米结构在半导体器件中的集成与应用。我们将探讨量子点的尺寸调控如何影响其光学和电子特性，以及其在显示技术（QLED）、太阳能电池、生物传感和量子计算中的最新进展。 第二部分：新一代半导体器件设计与架构 超越摩尔定律的创新： 随着传统摩尔定律的放缓，集成电路的设计正朝着多元化和功能集成方向发展。本章将详细介绍“超越摩尔”策略下的各类新型器件架构，如垂直场效应晶体管（Vertical FETs）、全耗尽型硅 on 绝缘体（FD-SOI）技术、FinFETs的进一步演进以及 Gate-All-Around (GAA) 结构晶体管的优势，并分析其在提升性能、降低功耗和缩小尺寸方面的关键作用。 非易失性存储器的革新： 本章将深入探讨相变存储器（PCM）、磁阻随机存取存储器（MRAM）和电阻式随机存取存储器（ReRAM）等新兴非易失性存储技术的原理、材料选择、性能优势及其在物联网（IoT）、嵌入式系统和数据中心中的应用潜力。我们将分析它们的写/擦循环寿命、读写速度、功耗特性以及与DRAM和NAND Flash的互补关系。 忆阻器与神经形态计算： 忆阻器（Memristor）作为一种具有记忆功能的电阻器，为构建类脑计算硬件提供了新的可能。本章将介绍忆阻器的基本工作原理，分析其在模拟计算、神经网络加速器以及存内计算（In-Memory Computing）等前沿领域的应用，并探讨其与传统计算范式的区别与融合。 第三部分：先进制造工艺与封装技术 极紫外光刻（EUV）技术详解： EUV光刻是实现先进节点芯片制造的关键技术。本章将详细阐述EUV光刻的原理、光源技术（如激光等离子体光源 LPP）、光学系统设计、掩模版制作以及光刻胶的研发进展，并分析其在降低工艺复杂度、提升分辨率和实现更高集成度方面的战略意义。 三维集成与异构封装： 随着芯片尺寸的不断缩小，将不同功能的芯片垂直堆叠和互连已成为提升性能和集成度的重要途径。本章将深入探讨三维集成（3D Integration）技术，包括硅通孔（TSVs）、混合键合（Hybrid Bonding）等互连技术，以及Chiplet（小芯片）策略下的先进封装技术，如2.5D和3D封装。我们将分析这些技术在提高通信带宽、降低功耗和实现异构计算方面的优势。 先进材料的工艺集成： 新型半导体材料的引入对传统的制造工艺提出了新的挑战。本章将讨论如何将宽禁带材料（GaN, SiC）和二维材料有效地集成到现有的CMOS兼容制造流程中，包括外延生长、刻蚀、金属化等关键工艺步骤的优化与创新。 第四部分：半导体产业的未来展望与挑战 量子计算的硬件基础： 本章将简要介绍量子计算的基本原理，并重点探讨支撑量子计算机运行的各类量子比特（Qubits）实现方案，如超导量子比特、离子阱量子比特、拓扑量子比特以及半导体量子点等。我们将分析这些硬件平台在相干时间、门操作保真度、可扩展性等方面的优势与劣势。 人工智能（AI）驱动的半导体设计与制造： AI技术正在深刻地改变半导体行业。本章将探讨AI在芯片设计自动化（EDA）、材料发现、良率预测与提升、以及智能制造等方面的应用，并分析AI如何加速半导体技术的迭代与创新。 可持续发展与绿色制造： 随着半导体产业规模的扩大，其对环境的影响也日益受到关注。本章将探讨半导体制造过程中节能减排的最新技术和策略，包括绿色化学、能源效率优化、以及循环经济在半导体产业中的实践。 《现代半导体技术前沿》旨在为从事半导体研究、开发、制造以及对该领域感兴趣的读者提供一个全面、深入且前瞻性的知识框架。它不仅梳理了当前的技术热点，更展望了半导体产业的未来发展方向，是理解和把握下一代电子信息技术基石的重要参考。

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第二段评价： 说实话，我当初选择《CMOS器件手册》完全是出于一种“救急”的心态。最近在处理一个关于低功耗CMOS电路设计的项目，遇到了一些瓶颈，需要快速查找相关资料来突破。在朋友的推荐下，我抱着试试看的心态入手了这本书。我特别关注书中关于器件模型和参数提取的部分，因为在实际电路设计中，准确的模型是至关重要的。如果书中能提供一些通用的模型参数，或者介绍如何根据实际工艺条件进行精确的参数提取，那对我的项目将会有极大的帮助。此外，我对书中可能涉及到的各种器件失效机制和可靠性分析也非常感兴趣。毕竟，一个设计再出色的电路，如果不能保证长期稳定运行，那也是徒劳。希望这本手册能帮助我更深入地理解CMOS器件的局限性，并在设计中规避潜在的风险。我非常期待书中能够有一些实用的建议，例如如何优化器件尺寸、偏置点，以及如何进行版图设计以减小寄生效应等，这些都是在实际工作中经常会遇到的问题。

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第四段评价： 我是一名刚刚接触集成电路设计行业的学生，对于CMOS这个概念既熟悉又陌生。《CMOS器件手册》这本书，在我看来，是一本能够帮助我建立起扎实基础的入门读物。我希望能从这本书中学习到CMOS器件的基本结构，比如NMOS和PMOS的构造，以及它们是如何通过串并联组合形成逻辑门电路的。书中是否会详细介绍各种基本的CMOS逻辑门，如NOT门、NAND门、NOR门，以及它们在不同工艺下的实现方式和性能特点？ 我非常希望能够通过这本书，清晰地理解CMOS电路的静态和动态功耗是如何产生的，以及有哪些方法可以有效地降低功耗，这对于我未来在低功耗设计领域的学习将是宝贵的财富。此外，对于书中的各种电路图和符号，我希望它能有清晰的解释，让我能够准确地理解其含义。我更期待的是，这本书能够用通俗易懂的语言，结合丰富的图示，来解释复杂的概念，让我能够轻松地掌握CMOS器件的基本知识。

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第一段评价： 拿到这本《CMOS器件手册》之后，我真的感觉像是捧着一本武功秘籍，迫不及待地想翻开探索其中的奥秘。这本书的装帧设计就透着一股专业与严谨，纸张的质感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，让人对内容充满了期待。我一直对半导体技术，特别是CMOS工艺有着浓厚的兴趣，虽然平时也会阅读一些相关的技术文章和论文，但总觉得缺乏一个系统性的、深入的参考指南。这本手册的出现，恰好弥补了我在这方面的空白。我尤其好奇书中对不同CMOS器件的详细分析，例如MOSFET的各种工作模式、沟道调制效应、亚阈值区行为等等，希望能从中找到更深入的理解。还有，书中是否会包含一些关于新型CMOS器件的介绍，比如FinFET、GAAFET，以及它们在性能和功耗上的优势，这一点也让我非常期待。毕竟，半导体技术的进步日新月异，了解最新的器件发展趋势对于我这样一名对行业保持关注的读者来说至关重要。我希望这本书能够不仅仅停留在理论层面，还能提供一些实际的应用案例或者设计思路，这样我不仅能学到知识，还能将这些知识转化为解决实际问题的能力。

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第五段评价： 我对《CMOS器件手册》的期待，更多的是希望它能够成为我解决实际问题的“工具箱”。作为一名在半导体行业工作多年的工程师，我深知理论与实践之间的差距。我希望这本书能够提供大量实用的设计技巧和经验，例如在设计过程中如何避免Latch-up现象，如何处理ESD（静电放电）问题，以及如何优化版图以提高器件的性能和可靠性。书中是否会包含一些不同应用场景下的CMOS器件选型指南，例如模拟电路、数字电路、射频电路等，以及针对不同工艺节点的器件特性差异的分析？我非常期待能够从书中学习到一些在实际项目中经常会遇到的“陷阱”和“坑”，从而避免走弯路。另外，我希望书中能够提供一些标准化的设计流程和验证方法，帮助我规范自己的工作，提高设计效率。如果书中能够引用一些业界常用的EDA工具进行仿真和分析的案例，那将是我学习的巨大动力。

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第三段评价： 作为一个对物理学和工程学都有着浓厚兴趣的爱好者，我一直觉得半导体器件是现代科技的基石。《CMOS器件手册》这本书，在我看来，就像是打开了一扇通往微观世界的大门。我希望这本书能够详细阐述CMOS器件的基本物理原理，比如载流子的输运、能量带理论、 PN结的形成和特性等等。我特别想了解，在不同的工艺条件下，这些基本原理是如何影响器件的宏观表现的。书中是否会涉及一些更深层次的量子效应，例如量子隧穿、量子限制等，这些在高密度、小尺寸器件中是否扮演着重要角色？另外，我对于器件的性能参数，如跨导、输出电阻、结电容、阈值电压的漂移等，是如何由器件的结构和材料决定的，也充满好奇。如果书中能够提供详细的推导过程和数学模型，将非常有益于我加深理解。我希望这本书不仅能让我认识CMOS器件，更能让我理解它们是如何被设计、制造出来的，以及它们为何会呈现出如此的特性。

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