Fundamentals of Microelectronics (Paperback)

Fundamentals of Microelectronics (Paperback) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley
作者:Behzad Razavi
出品人:
页数:800
译者:
出版时间:2006-5-19
价格:0
装帧:
isbn号码:9780470072929
丛书系列:
图书标签:
  • Microelectronics
  • Semiconductors
  • Circuit Analysis
  • Electronics
  • Physics
  • Engineering
  • Textbook
  • Electrical Engineering
  • Solid State Devices
  • VLSI
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具体描述

大凡是一些学术领军人物,在功名成就后都会返璞归真地写一些让初学者倍感亲切的基础读物。

Behzad Razavi(拉扎维)的朴实写作风格我想就不用再介绍了。这本书应该是Razavi最新的一本著作,所涵盖的内容其实是(半导体)电子基础。Razavi善于用平实简朴而且生动的语言来诠释理论,这本书也不例外。比如书中用了很多生活中我们能看到的例子来解释一些半导体的物理特性。

这本书的目录给出如下:

1. Introduction to Microelectronics.

1.1 Electronics versus Microelectronics.

1.2 Examples of Electronic Systems.

1.3 Basic Concepts.

2. Basic Physics of Semiconductors.

2.1 Semiconductor Materials and Their Properties.

2.2 PN Junction.

2.3 Reverse Breakdown.

3. Diode Models and Circuits.

3.1 Ideal Diode.

3.2 PN Junction as a Diode.

3.3 Additional Examples.

3.4 large-Signal and Small-Signal Operation.

3.5 Applications of Diodes.

4. Physics of Bipolar Transistors.

4.1 General Considerations.

4.2 Structure of Bipolar Transistor.

4.3 Operation of Bipolar Transistor in Active Mode.

4.4 Bipolar Transistor Models and Characteristics.

4.5 Operation of Bipolar Transistor in Saturation Mode.

4.6 The PNP transistor.

5. Bipolar Amplifiers.

5.1 General Considerations.

5.2 Operating Point Analysis and Design.

5.3 Bipolar Amplifier Topologies.

5.4 Summary and Additional Examples.

6. Physics of MOS Transistors.

6.1 Structure of MOSFET.

6.2 Operation of MOSFET.

6.3 MOS Device Models.

6.4 PMOS Transistor.

6.5 CMOS Technology.

6.6 Comparison of Bipolar and MOS Devices.

7. CMOS Amplifiers.

7.1 General Considerations.

7.2 Common-Source Stage.

7.3 Common-Gate Stage.

7.4 Source Follower.

7.5 Summary and Additional Examples.

8. Operational Amplifier As A Black Box.

8.1 General Considerations.

8.2 Op-Amp-Based Circuits.

8.3 Nonlinear Functions.

8.4 Op Amp Nonidealities.

8.5 Design Examples.

9. Cascode Stages and Current Mirrors.

9.1 Cascode Stage.

9.2 Current Mirrors.

10. Differential Amplifiers.

10.1 General Considerations.

10.2 Bipolar Differential Pair.

10.3 MOS Differential Pair.

10.4 Cascode Differential Amplifiers.

10.5 Common-Mode Rejection.

10.6 Differential Pair with Active-Load.

11. Frequency Response.

11.1 General Considerations.

11.2 High-Frequency Models of Transistors.

11.3 Frequency Response of CE and CS Stages.

11.4 Frequency Response of CB and CG Stages.

11.5 Frequency Response of Followers.

11.6 Frequency Response of Cascode Stage.

11.7 Frequency Response of Differential Pairs.

12. Feedback.

12.1 General Considerations.

12.2 Properties of Negative Feedback.

12.3 Types of Amplifiers.

12.4 Sense and Return Techniques.

12.5 Polarity of Feedback.

12.6 Feedback Topologies.

12.7 Effect of Finite I/O Impedances.

12.8 Stability in Feedback Systems.

13. Output Stages and Power Amplifiers.

13.1 General Considerations.

13.2 Emitter Follower as Power Amplifier.

13.3 Push-Pull Stage.

13.4 Improved Push-Pull Stage.

13.5 Large-Signal Considerations.

13.6 Short-Circuit Protection.

13.7 Heat Dissipation.

13.8 Efficiency.

13.9 Power Amplifier Classes.

14. Analog Filters.

14.1 General Considerations.

14.2 First-Order Filters.

14.3 Second-Order Filters.

14.4 Active Filters.

14.5 Approximation of Filters Response.

15. Digital CMOS Circuits.

15.1 General Considerations.

15.2 CMOS Inverter.

15.3 CMOS NOR and NAND Gates.

A. Introduction to SPICE.

A.1 Simulation Procedure.

A.2 Types of Analysis.

A.3 Element Descriptions.

A.4 Other Elements and Commands

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PDF版本网上应该能下到,各位费心google下吧.

好的,以下是一本假设的图书的详细简介,该书名为《Advanced Solid-State Devices and Systems》,内容与《Fundamentals of Microelectronics (Paperback)》无关。 《Advanced Solid-State Devices and Systems》 作者: [虚构作者姓名,例如:Dr. Eleanor Vance & Professor Kenji Tanaka] 页数: 约 850 页(包含丰富的图表、详细的数学推导和案例分析) 装帧: 精装(Hardcover) ISBN: [虚构 ISBN 号码] 内容简介: 超越基础:深入理解下一代固态电子学的核心 《Advanced Solid-State Devices and Systems》是一本面向研究生、高级本科生以及在半导体、光电子和新型材料领域工作的专业工程师的权威性专著。本书旨在弥补标准半导体物理教材与前沿器件研究之间的鸿沟,聚焦于现代集成电路、功率电子、传感器技术以及新兴量子器件背后的复杂物理机制和系统级集成挑战。 本书摒弃了对基本PN结和MOSFET工作原理的重复性介绍,直接切入到需要更深层次物理理解和先进建模能力的领域。我们假设读者已经掌握了半导体物理学的基本概念,如能带理论、载流子输运的基本方程以及半导体器件的经典工作模型。 第一部分:先进半导体材料与界面物理 本部分着重探讨了超越传统硅基系统的材料科学及其对器件性能的影响。 第 1 章:宽禁带半导体(WBG)的精细结构与应用 深入分析碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的晶格结构、缺陷工程及其对高频、高功率应用的影响。详细讨论了异质结的形成,特别是AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)中的二维电子气(2DEG)的形成机制、电子密度调控以及界面陷阱的表征技术。内容涵盖了如何利用这些材料在高温、高压环境下实现更高的功率密度和更低的开关损耗。 第 2 章:应变硅与二维材料的载流子动力学 探讨了应变工程(Strained Silicon)如何通过晶格失配改变能带结构,从而增强载流子迁移率。随后,本书详细介绍了二维材料,如二硫化钼(MoS₂)和石墨烯,在亚纳米尺度下的电子性质。重点分析了二维材料中的德鲁德模型失效后的载流子散射机制,以及如何通过垂直堆叠来构建异质结隧穿场效应晶体管(TFET)。 第 3 章:先进接触与欧姆接触优化 传统欧姆接触的局限性在小型化器件中日益突出。本章详细分析了肖特基势垒的调控,包括通过掺杂工程(超陡峭的掺杂轮廓)和界面钝化技术(如原子层沉积的阻挡层)来降低接触电阻。引入了接触电阻的非局部模型及其在先进 FinFET 结构中的应用。 第二部分:高频与高功率器件的物理极限 本部分专注于当前信息技术和电力电子领域面临的关键瓶颈,探讨了器件设计如何突破这些限制。 第 4 章:超快载流子输运模型 超越传统的漂移-扩散模型,本章引入了蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulation)在描述高电场下非局部载流子输运中的应用。分析了光学声子散射、等离子体振荡对器件响应速度的影响,并详细推导了非局部效应在超短沟道器件中的体现。 第 5 章:功率MOSFET与IGBT的瞬态热管理 在电力电子应用中,器件的可靠性与热设计密不可分。本章将器件物理与热力学紧密结合,研究了开关瞬态下的热点形成机制。讨论了先进的散热封装技术(如烧结、液冷)对器件寿命的影响,并引入了基于瞬态热阻抗的等效电路模型,用于准确预测器件在高频开关下的实际温度。 第 6 章:射频(RF)器件:HBT与HEMT的噪声特性 重点分析了用于无线通信系统的异质结双极晶体管(HBT)和HEMT器件的噪声性能。推导了小信号模型中的噪声系数(Noise Figure),并探讨了如何通过优化基极/栅极厚度、界面质量来最小化 $1/f$ 噪声和热噪声,以实现极低噪声放大器(LNA)的设计。 第三部分:新型存储器与量子效应器件 随着摩尔定律的放缓,新型的非易失性存储器和基于量子隧穿的器件成为研究热点。 第 7 章:相变存储器(PCM)与电阻式随机存取存储器(RRAM) 深入探讨了铁电材料和硫族玻璃在存储单元中的应用。对于PCM,详细分析了晶化和熔化的动力学,以及电阻突变过程中的原子重排。对于RRAM,聚焦于导电丝(Filament)的形成、生长和断裂的物理机制,以及如何通过电荷陷阱模型来理解其开关窗口的稳定性。 第 8 章:自旋电子学与磁性隧道结(MTJ) 本章引入了电子的自旋自由度。详细解析了自旋转移矩(STT)和自旋轨道矩(SOT)的工作原理,以及它们如何用于磁随机存取存储器(MRAM)的写入操作。分析了磁性隧穿结中的隧穿磁阻(TMR)效应,并讨论了如何通过界面材料工程来优化自旋极化。 第 9 章:隧道场效应晶体管(TFET)的亚阈值特性 TFET被视为下一代低功耗逻辑器件的希望。本章专注于其核心——带间隧穿(Interband Tunneling)机制。详细介绍了如何通过精确计算隧穿概率来预测亚阈值摆幅(SS)。讨论了通过异质结设计(如III-V族材料)来拓宽隧穿窗口,并解决了TFET在高电流密度下的效率问题。 第四部分:器件级系统集成与可靠性 本书的最后一部分将视角从单个器件提升到系统层面,探讨集成中的挑战。 第 10 章:集成电路中的电迁移与击穿机制 针对高度集成化的CMOS、FinFET电路,分析了电迁移(Electromigration)的统计学模型,特别是Black模型的局限性,以及如何通过设计规则来缓解这一问题。同时,系统性地探讨了栅氧化层和高K介质的介电击穿机制,包括可穿透击穿(TDDB)的加速测试方法。 第 11 章:微机电系统(MEMS)的集成与驱动 关注MEMS器件(如陀螺仪、加速度计和压力传感器)中关键的静电力、压电力和热力学效应。探讨了如何将这些机械结构与传统的CMOS控制电路进行单片集成(CMOS-MEMS),并讨论了封装材料的热膨胀失配对器件精度的影响。 《Advanced Solid-State Devices and Systems》通过严谨的数学推导、丰富的实际工程案例和对前沿研究的深入洞察,为读者提供了一个全面且现代化的固态电子学知识体系,是从事下一代半导体技术研发不可或缺的参考工具书。

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