正版A 半導體工藝和器件仿真軟件SilvacoTCAD實用教程（配光盤） 唐龍榖 電子與通信 半導 圖片色 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 半導體工藝
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• 器件仿真
• 實用教程
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• 半導體器件
• 仿真軟件

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302354314

商品編碼：29267607806

叢書名： 半導體工藝和器件仿真軟件SilvacoT

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名:半導體工藝和器件仿真軟件SilvacoTCAD實用教程（配光盤）

定價：39元

作者:唐龍榖 著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787302354314

頁碼：235

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

編輯

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目錄

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章 仿真基礎
1．1 TCAD
1．1．1 數值計算
1．1．2 基於物理的計算
1．2 SilvacoTCAD
1．2．1 主要組件
1．2．2 目錄結構
1．2．3 文件類型
1．3 Deckbuild
1．3．1 DeckbuildPreferences
1．3．2 語法格式
1．3．3 gO
1．3．4 set
1．3．5 Tonyplot
1．3．6 extract
1．4 學習方法
思考題與習題1

第2章 二維工藝仿真
2．1 ATHENA概述
2．2 工藝仿真流程
2．2．1 定義網格
2．2．2 襯底初始化
2．2．3 工藝步驟
2．2．4．提取特性
2．2．5 結構作
2．2．6 Tonyplot顯示
2．3 單項工藝
2．3．1 離子注入
2．3．2 擴散
2．3．3 澱積
2．3．4 刻蝕
2．3．5 外延
2．3．6 拋光
2．3．7 光刻
2．3．8 矽化物
2．3．9 電極
2．3．1 0幫助
2．4 集成工藝
2．5 優化
2．5．1 優化設置
2．5．2 待優化參數
2．5．3 優化目標
2．5．4 優化結果
思考題與習題

第3章 二維器件仿真
3．1 ATLAS概述
3．2 器件仿真流程
3．3 定義結構
3．3．1 ATI。AS生成結構
3．3．2 DevEdit生成結構
3．3．3 DevEdit編輯已有結構
3．4 材料參數及模型
3．4．1 接觸特性
3．4．2 材料特性
3．4．3 界麵特性
3．4．4 物理模型
3．5 數值計算方法
3．6 獲取器件特性
3．6．1 直流特性
3．6．2 交流小信號特性
3．6．3 瞬態特性
3．6．4 特性
3．7 圓柱對稱結構
3．8 器件仿真結果分析
3．8．1 實時輸齣
3．8．2 日誌文件
……

第4章 器件一電路混閤仿真
第5章 特性
參考文獻

內容提要

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為瞭滿足半導體工藝和器件及其相關領域人員對計算機仿真知識的需求，幫助其掌握當前的計算機仿真工具，特編寫《半導體工藝和器件仿真軟件Silvaco TCAD實用教程》。
　　《半導體工藝和器件仿真軟件Silvaco TCAD實用教程》以SilvacoTCAD2012為背景，由淺入深、循序漸進地介紹瞭SilvacoTCAD器件仿真基本概念、Deckbuild集成環境、Tonyplot顯示工具、ATHENA工藝仿真、ALTAS器件仿真、MixedMode器件一電路混閤仿真以及C注釋器等工具。
　　《半導體工藝和器件仿真軟件Silvaco TCAD實用教程》內容豐富、層次分明、突齣實用性，注重語法的學習，例句和配圖常豐富；所附光盤含有書中具有獨立仿真功能的例句的完整程序、教學PPT和大量學習資料。讀者藉助《半導體工藝和器件仿真軟件Silvaco TCAD實用教程》的學習可以實現快速入門，且能深入理解TCAD的應用。
　　《半導體工藝和器件仿真軟件Silvaco TCAD實用教程》既可以作為高等學校微電子或電子科學與技術專業高年本科生和研究生的教材，也可供相關專業的工程技術人員學習和參考。

文摘

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作者介紹

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揭秘半導體世界的奧秘：理論、實踐與前沿探索 在飛速發展的科技時代，半導體技術無疑是驅動這一切變革的核心引擎。從智能手機的計算能力到人工智能的強大算力，再到新能源汽車的動力管理，無處不見半導體器件的身影。它們是現代電子産品的基石，更是國傢科技競爭力的重要體現。然而，要深刻理解並駕馭如此精密的微觀世界，需要紮實的理論知識、嚴謹的實踐訓練，以及對行業前沿的敏銳洞察。 本書並非一本關於特定商業軟件操作的教程，而是緻力於為您構建一個全麵、深入的半導體工藝和器件仿真理論框架，並引導您將其應用於實際的科學研究與工程實踐之中。我們將帶領您穿越半導體材料的微觀晶格，探索載流子在電場中的奇妙運動，理解 PN 結的形成與特性，並逐一剖析 MOSFET、BJT 等核心器件的工作原理。這些基礎知識是理解任何半導體器件性能、設計高效電路、優化製造工藝的關鍵。 第一部分：半導體物理的基石——從原子到能帶 我們將從最基礎的物質結構齣發，審視半導體材料的原子構成，理解其獨特的晶體結構，例如矽的鑽石型結構，以及不同晶麵與性能的關係。隨後，我們將深入探討量子力學在半導體領域的應用，重點介紹能帶理論。您將瞭解到什麼是價帶、導帶、禁帶寬度，以及這些概念如何決定瞭材料的導電性能。我們還會討論本徵半導體與雜質半導體，理解摻雜過程如何通過引入施主或受主原子，精確調控半導體的導電類型，為後續器件的製造奠定基礎。 第二部分：PN 結——一切半導體器件的源頭 PN 結是半導體器件中最基本、最重要的結構單元。我們將詳細分析 PN 結的形成過程，從擴散和遷移兩個基本機製入手，解釋內建電場和耗盡區的形成。在此基礎上，我們將深入探討 PN 結在不同偏置下的伏安特性。正嚮偏置下，載流子注入與復閤如何産生電流；反嚮偏置下，擊穿現象又是如何發生的？您將理解二極管、穩壓管等簡單器件的工作原理，並學會如何通過理論計算預測其性能。 第三部分：核心半導體器件的剖析——MOSFET 與 BJT 在掌握瞭 PN 結的精髓之後，我們將進一步深入剖析兩種最廣泛應用的半導體器件：金屬-氧化物-半導體場效應晶體管 (MOSFET) 和雙極結型晶體管 (BJT)。 對於 MOSFET，我們將詳細介紹其結構，包括源極、漏極、柵極和襯底。您將理解柵極電壓如何通過電場效應改變溝道中的載流子濃度，從而控製源漏電流。我們將分析不同工作區域，如截止區、綫性區和飽和區，並推導相應的電流-電壓特性方程。此外，我們還將探討不同類型的 MOSFET，如 NMOS 和 PMOS，以及它們在互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 技術中的應用，這對現代集成電路設計至關重要。 對於 BJT，我們將從兩個 PN 結的組閤齣發，解釋其發射區、基區和集電區的功能。您將學習到載流子的注入、傳輸與收集過程，理解電流放大作用的物理機製。我們將詳細分析共發射極、共集電極和共基極三種放大電路的特點，並推導其電流增益和電壓增益。同時，我們也會討論 BJT 的開關特性，以及其在數字邏輯電路中的應用。 第四部分：先進半導體器件與前沿技術 隨著半導體技術的不斷進步，各種新型器件應運而生，以滿足日益增長的性能需求和應用場景。我們將對一些重要的先進器件進行介紹，包括： 功率半導體器件： 例如功率 MOSFET、IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)、SCR (晶閘管) 等，它們在電力電子領域扮演著至關重要的角色，是能量轉換與控製的核心。我們將分析它們在高電壓、大電流下的工作特性以及與傳統器件的性能差異。 光電器件： 包括光電二極管、光電晶體管、LED (發光二極管)、激光二極管等。您將瞭解光子與半導體相互作用的原理，以及這些器件在光通信、顯示技術、傳感器等領域的廣泛應用。 微機電係統 (MEMS) 器件： 介紹 MEMS 技術如何將微小的機械結構與半導體電路集成，實現傳感器、執行器等功能，並展望其在物聯網、醫療健康等領域的巨大潛力。 新材料與新結構： 隨著傳統矽基技術的接近極限，寬禁帶半導體材料（如 GaN、SiC）以及二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）的興起，為突破器件性能提供瞭新的途徑。我們將對這些前沿材料的特性及其在新型器件中的應用進行初步探討。 第五部分：仿真方法與實踐導嚮 盡管本書不側重於某一款特定軟件，但我們深刻理解仿真在半導體研發中的關鍵作用。因此，我們將在理論講解的同時，融入仿真思維，引導您理解仿真工具如何將抽象的物理模型轉化為可預測的器件行為。我們將討論不同仿真方法的原理，例如： 漂移擴散模型： 用於模擬半導體器件中的載流子輸運和電荷分布。 濛特卡羅方法： 在某些情況下，提供更精確的載流子輸運模擬。 量子效應仿真： 在微小尺度器件中，考慮量子隧穿、量子限製等效應。 您將學會如何根據器件的結構、材料參數和工作條件，選擇閤適的仿真模型。我們將討論如何通過仿真結果來理解器件的各項性能參數，如擊穿電壓、閾值電壓、漏電流、跨導、速度飽和效應等，並如何利用仿真優化器件設計，預測工藝偏差對性能的影響。 第六部分：半導體工藝流程的宏觀視角 雖然本書不是詳細的工藝手冊，但為瞭使您對半導體器件的製造過程有一個整體的認識，我們將從宏觀上介紹半導體製造的關鍵步驟。這包括： 矽片製備： 從矽的提純到晶圓的生長與切割。 光刻： 將電路圖案轉移到矽片上的核心技術。 刻蝕： 去除不需要的材料，形成器件結構。 薄膜沉積： 形成絕緣層、導電層等關鍵薄膜。 離子注入/摻雜： 引入雜質，改變半導體導電性能。 金屬化： 形成互連綫，連接各個器件。 理解這些工藝流程，將有助於您更好地將理論模型與實際製造聯係起來，理解為何某些器件結構的設計受到工藝的限製，以及工藝的微小變化如何影響最終的器件性能。 本書的目標讀者 本書適用於對半導體技術充滿興趣的大學本科生、研究生，尤其是電子工程、微電子學、物理學等相關專業的學生。同時，它也將是科研人員、工程師在進行半導體器件設計、工藝研發、性能分析時，進行理論復習和知識拓展的寶貴參考。如果您希望從根本上理解半導體器件的工作原理，掌握分析與設計復雜半導體電路的方法，並對未來的半導體技術發展保持前瞻性，那麼本書將是您不可或缺的入門與進階指南。 通過本書的學習，您將能夠： 深刻理解半導體物理學的基本原理。 準確掌握各種核心半導體器件的工作機製。 瞭解先進半導體器件的發展趨勢。 具備運用仿真思維分析和設計器件的能力。 建立起對半導體製造流程的宏觀認識。 我們相信，紮實的理論功底是創新與突破的基石。希望本書能為您打開一扇通往精彩半導體世界的大門，激發您對這一領域的無限熱情與求知欲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性體現在它不僅僅是理論的講解，更注重實踐操作。配的光盤中包含瞭大量的仿真腳本和示例文件，這為我們讀者提供瞭極大的便利。我可以直接下載這些文件，並在自己的電腦上進行復現和修改，通過實際操作來加深對書中內容的理解。更重要的是，書中對於一些仿真結果的異常情況，也提供瞭相應的排查和解決思路，這在我遇到仿真問題時，能提供及時的指導，避免走彎路。這種“邊學邊練”的學習模式，大大提升瞭學習效率。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己對Silvaco TCAD的掌握程度有瞭質的飛躍。書中在講解過程中，還穿插瞭一些半導體物理的基礎知識，幫助我更好地理解仿真結果背後的物理原理。例如，在講解器件的溝道長度調製效應時，書中不僅給齣瞭仿真腳本，還解釋瞭其物理成因，這使得我不僅僅停留在“會用”的層麵，更能“理解為什麼”。這種理論與實踐相結閤的講解方式，讓我對半導體器件的工作原理和工藝流程有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

初拿到這本《正版A 半導體工藝和器件仿真軟件SilvacoTCAD實用教程（配光盤）》，我的第一印象是它內容相當紮實。書中從Silvaco TCAD的安裝配置入手，循序漸進地講解瞭TCAD軟件的基本操作流程，這一點對於初學者來說至關重要，畢竟很多教程上來就直接進入復雜的仿真模型，容易讓人望而卻步。作者唐龍榖老師在闡述概念時，邏輯清晰，語言通俗易懂，避免瞭過多的生澀術語，使得即使是剛接觸TCAD的我也能比較容易地理解。

評分☆☆☆☆☆

作為一名半導體領域的學生，對TCAD軟件的學習一直是我學習過程中的一個難點，但這本書的齣現，極大地緩解瞭我的焦慮。書中對TCAD軟件的一些高級功能，例如工藝流程的自動化、器件模型參數的提取等方麵，也進行瞭較為深入的探討。這讓我認識到，TCAD不僅僅是一個簡單的仿真工具，更是一個強大的研發平颱。書中提供的一些方法和技巧，對於我未來從事科研工作，或者是在實際的半導體生産綫進行工藝優化，都具有很強的藉鑒意義。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞書中關於工藝仿真和器件仿真的詳細案例分析。比如在工藝仿真部分，針對MOSFET等主流器件，詳細列舉瞭擴散、離子注入、刻蝕等關鍵工藝步驟的仿真參數設置，並對不同參數組閤下的工藝結果進行瞭可視化展示和深入剖析，這讓我對半導體製造過程中各環節的相互影響有瞭更直觀的認識。而在器件仿真方麵，書中針對不同特性的器件，如NMOS、PMOS、BJT等，提供瞭詳細的仿真腳本編寫和結果分析方法，包括I-V特性麯綫、C-V特性麯綫的提取和解讀，這對於我後續進行實際器件設計和優化非常有幫助。