信号与系统知识要点与习题解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:第1版 (2005年8月1日)

作者:刘继承

出品人:

页数:410 页

译者:

出版时间:2005年8月1日

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787810737111

丛书系列:

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 通信原理
• 电子工程
• 高等数学
• 工程数学
• 模拟信号
• 数字信号
• 系统分析
• 考研复习

好的，这是一本关于先进半导体器件物理与应用的专业书籍简介： --- 电子科学与工程前沿系列：先进半导体器件物理与应用 主编： 钱立平 教授 / 副主编： 张维 博士 出版社： 科技创新出版社 ISBN： 978-7-5243-1890-2 定价： 128.00 元 开本： 16开 印张： 35 内容概述 《先进半导体器件物理与应用》是一本立足于当前微电子技术发展最前沿的专业著作。本书旨在系统梳理和深入剖析支撑下一代信息技术（如5G/6G通信、人工智能计算、高功率密度电子系统）的各类新型半导体器件的工作原理、关键物理机制、先进制造工艺的挑战及其在特定应用场景下的性能优化策略。 本书突破了传统硅基CMOS器件的理论框架，重点聚焦于第三代半导体（如GaN、SiC）、二维材料异质结器件、新型存储器（如MRAM、RRAM）以及面向量子计算的超导与拓扑器件的物理基础。全书内容结构严谨，理论深度与工程实践紧密结合，特别强调了跨学科知识的融合，包括量子力学在器件设计中的应用、热力学在功率器件可靠性分析中的作用，以及先进微纳加工技术对器件性能的决定性影响。 目标读者 本书适合于电子科学与工程、微电子学、材料科学、物理学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及在半导体研发机构、集成电路设计公司、功率电子和射频器件设计部门工作的工程师和科研人员。对于希望了解超越摩尔定律限制的未来器件发展方向的研究人员，本书提供了坚实的理论基础和前瞻性的技术视角。 全书章节结构与核心内容 本书共分为七个主要部分，共计十六章，内容覆盖面广，逻辑递进清晰： 第一部分：现代半导体器件的物理基础重构 (第1-2章) 本部分回顾了经典半导体物理学的基本概念，但迅速过渡到需要应对高频、高功率和高温环境时，传统理论的局限性。重点讲解了载流子输运的非经典效应（如热载流子效应、量子隧穿的精密模型）以及半导体异质结界面物理（如应变半导体中的能带工程和界面态密度精确测量方法）。 第1章： 载流子输运的量子力学描述 第2章： 异质结界面：应力、应变与电荷分布的精确建模 第二部分：第三代半导体器件：高功率与高频率的核心 (第3-5章) 这是本书的核心应用章节之一。详细阐述了氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）材料的独特优势，尤其是在高电子迁移率晶体管（HEMT）和功率MOSFET中的应用。深入探讨了高温工作条件下界面陷阱引起的瞬态响应（Dynamic $R_{ ext{ON}}$）机制，并介绍了增强型器件的设计策略。 第3章： 宽禁带半导体材料特性与缺陷工程 第4章： GaN HEMT：二维电子气调控与高频性能极限 第5章： SiC MOSFET：高电压阻断能力与击穿机制分析 第三部分：二维材料与范德华异质结构器件 (第6-8章) 本部分聚焦于石墨烯、二硫化钼（MoS2）等二维材料在微电子领域的最新进展。内容涵盖了如何通过范德华力构建具有全新电子特性的垂直集成器件，以及二维材料晶体管的短沟道效应抑制技术。探讨了如何利用二维材料的超薄特性实现亚纳米尺寸的器件集成。 第6章： 二维材料的电子结构与载流子动力学 第7章： 范德华异质结构晶体管的垂直集成与自组装 第8章： 极窄沟道二维晶体管的静电控制与功耗优化 第四部分：新型存储器技术与物理机制 (第9-10章) 本书对非易失性存储器进行了深入剖析，不仅仅停留在电路层面，而是深入到存储单元的物理开关机制。重点分析了自旋转移矩磁阻随机存取存储器（STT-MRAM）的写入电流密度限制，以及电阻式随机存取存储器（RRAM）中导通/关断机制的电荷/离子迁移模型。 第9章： 磁隧道结的隧穿磁阻效应与写入能耗分析 第10章： 相变存储器与电阻开关存储器的多物理场耦合模型 第五部分：集成器件的热管理与可靠性 (第11-12章) 随着器件尺寸的缩小和工作频率的提升，热效应成为限制性能和寿命的关键因素。本部分引入了非平衡态热力学来分析芯片内部的瞬态热扩散问题，并介绍了热电效应在器件集成散热中的潜在应用。重点讨论了电迁移在高功率器件中的演化模型。 第11章： 纳尺度器件中的瞬态热流与热阻精确测量 第12章： 器件疲劳、击穿与长期可靠性预测模型 第六部分：面向未来的量子与光电子器件 (第13-14章) 本部分展望了半导体技术向量子计算和光子集成迈进的趋势。详细介绍了拓扑绝缘体在构建低功耗、高鲁棒性器件中的潜力，以及半导体激光器、调制器等光电子器件的集成挑战。 第13章： 拓扑半金属与量子霍尔效应在器件中的应用 第14章： 硅基光电子集成中的波导与调制器设计 第七部分：先进器件的制造工艺与表征技术 (第15-16章) 最后两章聚焦于支撑先进器件实现的关键制造技术。涵盖了原子层沉积（ALD）在栅介质优化中的应用，以及聚焦离子束（FIB）在缺陷分析和材料修改中的高精度技术。强调了同步辐射X射线衍射等尖端表征手段在解析亚纳米结构中的作用。 第15章： 纳米尺度薄膜沉积与界面控制技术 第16章： 先进半导体器件的电学与结构表征方法 本书特色 1. 前沿性与深度并重： 内容紧跟国际半导体技术路线图，深入到具体器件的底层物理机制，而非停留在电路功能描述。 2. 跨学科融合： 整合了固体物理、量子化学、电磁场理论以及先进材料科学的知识，为读者构建了全面的器件认知体系。 3. 模型与仿真导向： 书中包含了大量用于指导器件设计与优化的高级半导体仿真模型（如TCAD工具集成的关键物理模块），便于工程人员直接应用。 4. 聚焦下一代技术瓶颈： 针对当前微电子产业面临的功耗墙、散热墙等关键挑战，提供了基于新材料和新结构器件的解决方案。 --- 本书编撰团队汇集了来自多所知名高校和国家重点实验室的资深专家，确保了理论的权威性和内容的实践价值。

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我不得不说，这本书的习题解析部分简直是教科书级别的范本，可以说是这本书的“灵魂”所在。市面上很多习题集，要么答案只有最终结果，要么步骤跳跃得厉害，看得人一头雾水，感觉自己像是被“剧透”了但没看懂前因后果。但这本书完全不是这样，它的每一个例题，无论是基础运算还是综合应用，都给出了极其详尽的解题思路剖析。作者似乎总能预判到读者会在哪个环节产生困惑，并提前在注释中标注出来，比如在处理Z变换的收敛域问题时，它不仅给出了标准解法，还对比了另一种可能走偏的思路，并解释了为什么那种思路在特定条件下是错误的。这种“防呆”设计，极大地提高了自学的效率。我曾经花了两个晚上啃一个特定类型的差分方程求解问题，始终不得要领，直到翻到这本书的对应解析，作者用图形化的方式展示了系统响应随时间衰减的过程，我茅塞顿开。这不再是单纯的数学计算，而是一种对物理过程的深刻理解，这种深入骨髓的解析能力，是很多“速成”教材无法比拟的。它教会的不是“怎么做题”，而是“为什么这么做”。

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从装帧和排版的角度来看，这本书的处理也体现了专业水准。印刷质量非常扎实，纸张的质感厚实而不反光，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳，这点对于需要大量演算和查阅的理工科书籍来说至关重要。更值得称赞的是，书中的图表绘制达到了极高的清晰度。在分析频域响应时，那些复杂的幅频特性曲线和相频特性曲线，线条流畅，坐标轴标注清晰，即便是非常细微的波峰波谷也能准确捕捉。我对比了一下我过去用的旧资料，那些图表模糊不清，很多时候我需要猜测某个点的具体数值，极大地影响了学习的准确性。这本书则完全没有这个问题，它像是为高质量的绘图软件生成的输出文件一样精准。此外，全书的章节逻辑衔接非常自然，从时域分析平滑过渡到频域分析，再到Z域，每一步都像是精心编排的乐章，层次分明，没有突兀的转折。这背后体现的是编者对整个课程体系的宏观把握，而不是简单地把知识点堆砌在一起。

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总体来说，这本书为我提供了一种全新的学习体验，它成功地将一门公认的“硬核”课程变得平易近人，同时又不牺牲其应有的深度与严谨性。我发现这本书的语言风格非常克制，没有过多华丽的辞藻，一切都围绕着“精准传达信息”的核心目标。它没有那种故作高深的故作玄虚，也没有廉价的“速成保证”，读起来给人一种非常可靠、值得信赖的感觉。例如，它在介绍离散时间系统的时域卷积时，非常谨慎地使用了“近似”和“理想”等修饰词，时刻提醒读者理论模型与物理世界之间的差异。这种严谨的学术态度，让人对书中的每一个结论都深信不疑。我把这本书推荐给几位正在苦恼于这门课程的朋友，他们的反馈都非常积极，特别是那些自学能力较弱，需要大量引导的同学，都表示这本书是他们目前的“救命稻草”。可以说，它在众多参考资料中脱颖而出，凭借其出色的内容组织和无与伦比的解析质量，成为了我书架上最常被翻阅的一本技术参考书。

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这本书的封面设计简直让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，配上简洁的几何图形，立刻就勾起了我对大学时代那段“烧脑”日子的回忆。我记得当年学《信号与系统》的时候，课本上的图例和推导过程总是那么抽象难懂，感觉自己像是被困在一个充满傅里叶变换和拉普拉斯逆变换的迷宫里。拿到这本新书，我立刻翻阅了目录，发现它并没有直接陷入那些繁复的公式海洋，而是巧妙地用一些类比和生活中的例子来引入核心概念。比如，它讲到卷积时，居然用到了一个关于咖啡制作的场景来解释，一下子就把那个抽象的数学运算拉到了地面上，让人感觉亲切了不少。这种打破常规的教学思路，对于初学者来说简直是福音，它不像某些教辅资料那样高高在上，而是真正站在学生的角度去思考如何才能把复杂的理论“掰开了、揉碎了”讲清楚。我特别欣赏作者在基础概念梳理上的耐心，每一个定义、每一个定理的推导都详略得当，既保证了严谨性，又避免了不必要的冗余，让人读起来感觉思路清晰，步步为营。这种细致入微的处理方式，让我想起了一位非常耐心的老教授，他总能把最难懂的东西讲得像讲故事一样引人入胜。

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这本书最打动我的地方，在于它对“工程思维”的培养渗透得非常到位。在讲解系统的稳定性、频率特性等关键章节时，作者总是会穿插一些“思考题”或者“拓展讨论”。这些内容往往不直接考查计算能力，而是引导读者去思考：如果一个系统的增益过大或者相位裕度不足，它在实际的硬件实现中可能会表现出什么样的不稳定现象？这种从理论到实践的桥梁搭建，是很多理论导向的教材所缺失的。我记得其中一个章节探讨了滤波器的设计准则，它不仅介绍了巴特沃斯和切比雪夫滤波器的数学模型，还形象地解释了“通带纹波”和“过渡带陡峭度”之间的权衡取舍，这种在理想与现实之间寻找最佳平衡点的过程，正是工程师的核心素养。读完这些部分，我感觉自己不仅仅是在学习一门课程，更像是在接受一种工程思维的训练，学会用更批判、更实用的眼光去看待那些抽象的数学模型。这本书的价值，已经超越了一本普通的习题解析本，它更像是一位经验丰富的导师在耳边细语，教你如何将理论转化为可操作的方案。

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