集成电路知识与应用易学通 9787512305878 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龚华生 著

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• 9787512305878

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512305878

商品编码：29658247715

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名:集成电路知识与应用易学通

：36.00元

售价：24.5元,便宜11.5元,折扣68

作者:龚华生

出版社：中国电力出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787512305878

字数：414000

页码：318

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.663kg

编辑推荐

内容提要

本书共分22章，全面介绍了电子开关集成电路、触摸调光调压集成电路、电源稳压集成电路、电源控制集成电路、音乐彩灯控制集成电路、信号彩灯控制集成电路、声控传感集成电路、光控传感集成电路、温控传感集成电路、磁控传感集成电路、定时控制集成电路、程序控制集成电路、智能控制集成电路、音乐播放集成电路、语音播放集成电路、语音录放集成电路、声响报警集成电路、音频放大集成电路、显示指示集成电路、运算放大集成电路、常用数字集成电路等，共100余种集成电路的性能与应用知识。
　　本书不仅介绍了集成电路基本性能与应用原理，而且深入讨论了集成电路基本功能的扩展应用及其创意制作，还贯穿讲述了电子、电工涉及的电器知识、集成电路知识、元器件知识。通过阅读本书，读者既能全面掌握集成电路的使用知识，又能透彻了解各种电器的原理知识，无疑对电器设计、制造、使用、维修会有实质性的帮助。
　　本书内容实用、知识丰富、层次清楚、讲解细致、易学好懂，非常适合广大电器设计人员、使用人员、维修人员及电子爱好者阅读受益，还可作为各类院校相关专业师生阅读的参考书。

目录

作者介绍

龚华生，高级经营师。1959年出生于武汉黄陂。1978年参加教育工作，自、　　1982年起从事电子专业教学与维修工作，同时潛姍究社会、教育、电子等有关课题。．1992年编写《收音机维修》和《电风扇维修》，入选“届全国家电维修技术精华丛书”：1995年编写《虛假广告的欺

文摘

序言

《微电子工艺流程与器件物理》 内容简介： 本书深入探讨了集成电路制造的核心技术——微电子工艺流程，以及支撑这一切的器件物理学原理。从硅晶圆的制备到最终芯片的封装，我们为您一一揭示这个精密而复杂的制造过程。本书旨在为读者提供一个系统、全面且深入的理解，帮助您掌握现代集成电路制造的每一个关键环节，并理解其背后深刻的物理学基础。 第一部分：微电子工艺流程详解 本部分将带领您一步步了解集成电路从设计到生产的完整旅程。 硅晶圆的制备： 硅的提纯： 从石英砂（二氧化硅）开始，通过复杂的化学反应和冶炼过程，提取出高纯度的多晶硅。我们将详细介绍这些化学反应的机理、工艺条件以及纯度检测方法，例如西门子法、改良西门子法等。 单晶硅的生长： 学习两种主要的单晶硅生长技术：直拉法（Czochralski method）和区熔法（Float-zone method）。重点阐述这些方法的工艺步骤、温度控制、坩埚材料、生长速率对晶体质量的影响，以及如何控制晶体缺陷，如位错、杂质等。 晶圆的切片、研磨与抛光： 介绍如何将单晶硅棒切割成薄片（晶圆），以及后续的研磨（lapping）和化学机械抛光（CMP）过程。详细解释这些工艺的目的，例如去除切片损伤、获得平坦且光滑的表面，并介绍CMP中使用的化学浆料和机械力的作用。 薄膜沉积技术： 氧化（Oxidation）： 介绍湿氧化和干氧化两种主要方法。深入分析湿氧化（使用水蒸气）和干氧化（使用氧气）在氧化速率、氧化层质量、杂质控制方面的差异。讨论高温氧化、中温氧化、低压化学气相沉积（LPCVD）氧化等工艺及其应用。 化学气相沉积（CVD）： 详细介绍各种CVD技术，包括等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、低压化学气相沉积（LPCVD）、高密度等离子体化学气相沉积（HDPCVD）等。讲解不同CVD工艺的反应机理、前驱体选择、工艺参数（温度、压力、气体流量、等离子体功率）对薄膜成分、均匀性、致密性、应力等的影响。重点介绍多晶硅、氮化硅、二氧化硅等关键薄膜的沉积。 物理气相沉积（PVD）： 介绍溅射（Sputtering）和蒸发（Evaporation）两种PVD技术。深入分析溅射的原理、靶材选择、气体种类、功率、磁场控制等对沉积速率和薄膜特性的影响。讲解蒸发的技术类型（热蒸发、电子束蒸发）及其适用范围。重点介绍金属薄膜（如铝、铜、钛、钨）的沉积。 光刻（Photolithography）： 光刻的基本原理： 阐述曝光、显影、刻蚀等基本步骤。 光刻胶（Photoresist）： 介绍正性光刻胶和负性光刻胶的化学结构、曝光显影机理。讲解光刻胶的涂覆、预烘、曝光、后烘、显影、刻蚀后处理等流程。 曝光系统（Aligner/Stepper/Scanner）： 详细介绍不同代际的光刻设备，包括接触式、接近式、步进式和扫描式光刻机。分析其分辨率、对准精度、产出率等关键指标。 光源技术： 讨论不同波长的光源（如g-line, i-line, KrF, ArF, EUV）对光刻分辨率的提升作用，以及深紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻技术的挑战与发展。 掩模版（Mask/Reticle）： 介绍掩模版的制造工艺、材料（如石英、铬）、图案转移原理以及关键缺陷控制。 刻蚀（Etching）： 干法刻蚀（Dry Etching）： 深入讲解反应离子刻蚀（RIE）、电感耦合等离子体（ICP）刻蚀等技术。分析等离子体的产生机理、刻蚀反应的物理和化学过程，以及工艺参数（气体种类、流量、压力、功率、偏压）对刻蚀速率、各向异性、选择比、表面形貌的影响。 湿法刻蚀（Wet Etching）： 介绍使用化学溶液进行的刻蚀。分析不同化学溶液（如HF, H3PO4, H2SO4）对不同材料（如SiO2, Si, Al）的腐蚀特性，以及湿法刻蚀的特点（各向同性、易于实现大面积均匀刻蚀）。 掺杂（Doping）： 离子注入（Ion Implantation）： 详细介绍离子注入机的原理、加速电压、束流、注入剂量、注入角度等参数对掺杂深度、掺杂浓度分布、损伤的影响。 扩散（Diffusion）： 介绍高温扩散技术，包括固相扩散和气相扩散。分析扩散温度、时间、掺杂源等对掺杂分布的影响。 退火（Annealing）： 讲解退火的目的，如激活注入离子、修复损伤、降低接触电阻等。介绍不同的退火方式，如快速热退火（RTA）和高温炉退火。 金属化与互连： 多层金属化： 介绍如何通过多层金属层和通孔（Vias）实现芯片内部各器件之间的连接。 铜互连技术： 重点介绍铜互连技术，包括电化学沉积（ECD）或无电化学沉积（Electroless Plating）填充通孔和金属线，以及化学机械抛光（CMP）平坦化。 阻挡层与扩散阻挡层： 介绍TiN, TaN等阻挡层材料的作用，防止金属原子扩散污染硅。 化学机械抛光（CMP）： 详细阐述CMP在平坦化、去除多余材料、提高深宽比能力等方面的作用，以及其在多层金属化和沟槽隔离（STI）中的应用。 芯片的测试与封装： 晶圆测试（Wafer Sort/EWS）： 介绍在晶圆级别对芯片进行电学测试，筛选出不合格芯片。 切割（Dicing）： 介绍如何将晶圆切割成独立的芯片。 封装（Packaging）： 详细介绍各种封装技术，如引线键合（Wire Bonding）、倒装焊（Flip Chip）、球栅阵列（BGA）等。讲解封装的目的（保护芯片、提供电气连接、散热）以及不同封装形式的优缺点。 第二部分：器件物理学基础 本部分将深入讲解构成集成电路的基本器件的物理学原理，让您理解这些器件为何能够工作，以及它们的性能是如何决定的。 P-N结的形成与特性： 本征半导体与杂质半导体： 讲解硅、锗等本征半导体的能带结构，以及掺杂形成P型和N型半导体的载流子特性。 P-N结的形成： 详细描述P-N结的形成过程，电子和空穴的扩散，内建电场（内建电势）的形成，以及耗尽层的形成。 外加电压下的P-N结： 深入分析零偏、正偏（导通）和反偏（截止）条件下，P-N结的载流子行为、电流特性、耗尽层宽度变化以及击穿现象。 肖特基结（Schottky Junction）： 介绍金属与半导体形成的肖特基结，与P-N结的异同，以及其在高速器件中的应用。 MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）： NMOS与PMOS结构： 详细解析NMOS和PMOS的结构，包括源极、漏极、栅极、衬底以及栅氧化层。 MOS电容： 分析MOS电容器在不同栅电压下的电容-电压（C-V）特性，包括累积、耗尽和反型区域。 沟道形成与载流子传输： 讲解在栅电压作用下，如何在栅氧化物下方形成导电沟道（电子或空穴），以及沟道中载流子的输运机制（漂移）。 MOSFET的I-V特性： 深入分析MOSFET的输出特性曲线（Id-Vds），讲解其在亚阈值区、线性区（欧姆区）和饱和区的行为。 功函数、阈值电压（Vt）： 解释阈值电压的定义、影响因素（如栅氧化层厚度、衬底掺杂浓度、栅金属功函数），以及如何通过工艺调控。 短沟道效应（Short Channel Effects）： 讲解随着器件尺寸的缩小，短沟道效应（如阈值电压降低、漏电流增强、热电子效应）对MOSFET性能的影响，以及应对策略。 CMOS器件（互补金属氧化物半导体）： 介绍NMOS和PMOS组合构成的CMOS电路，分析其低功耗、高集成度等优势。 BJT（双极结型晶体管）： NPN和PNP结构： 讲解BJT的基本结构、发射区、基区、集电区以及掺杂浓度和厚度的重要性。 载流子注入与传输： 分析BJT在共发射极配置下，基区中的载流子注入、扩散、复合以及在集电区被收集的过程。 BJT的I-V特性： 讲解BJT的输出特性曲线和输入特性曲线，以及电流增益（β）的概念。 BJT的应用： 讨论BJT在放大器、开关电路等方面的应用。 二极管（Diode）： P-N结二极管： 复习P-N结的导通和截止特性，以及稳态和瞬态响应。 齐纳二极管（Zener Diode）： 讲解齐纳击穿和雪崩击穿现象，以及齐纳二极管的稳压作用。 肖特基二极管： 再次提及肖特基二极管的低压降和快速开关特性。 发光二极管（LED）与光电二极管（Photodiode）： 简要介绍LED的发光机理（电子-空穴复合发光）和光电二极管的光电转换原理。 其他器件与概念： 电阻器（Resistors）： 讨论不同材料（多晶硅、金属）和结构（薄膜电阻、扩散电阻）的电阻特性。 电容器（Capacitors）： 介绍MOS电容、 MIM（金属-绝缘体-金属）电容等结构。 寄生效应（Parasitic Effects）： 讲解寄生电阻、寄生电容、寄生电感对电路性能的影响，以及如何减小这些效应。 本书内容覆盖了集成电路制造的工艺细节和器件工作的物理基础，旨在帮助读者建立一个完整、深入的知识体系。通过对这些基础知识的掌握，您将能够更好地理解现代集成电路的复杂性，并为更高级的电路设计和制造技术打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真的很有心，封面那种带着磨砂质感的深蓝色，配上简洁的白色字体，看起来就很有专业范儿，又不失现代感。我当初在书店里一眼就被它吸引了，主要是那种低调的沉稳感，让人觉得这不仅仅是一本技术手册，更像是一本值得细细品味的工具书。内页的纸张也选得很好，不是那种一摸就油腻的纸，而是带着点点粗糙的纹理，印刷的清晰度非常高，即便是那些密集的电路图和波形图，线条也都非常锐利，长时间阅读眼睛也不会太疲劳。排版布局也做了细致的考量，章节之间的留白恰到好处，大段的文字阅读起来不会感到压抑，而且关键公式和定义部分都有用不同的颜色或加粗来突出显示，这一点对于需要快速检索信息的工程师来说，简直是福音。侧边栏的注释和索引也非常人性化，让你在翻阅过程中能迅速定位到自己感兴趣的知识点，这比那些把所有东西都挤在一起的书本要高效太多了。光是拿到手上的这种“质感”，就已经让人对接下来的学习过程充满了期待，感觉作者和出版社在每一个细节上都下足了功夫，不是那种随便糊弄出来的应付之作，而是真正为读者着想的作品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织逻辑简直是教科书级别的优秀，它不像一些老旧的教材那样，上来就抛出一堆复杂的数学公式把人吓跑，而是采用了非常平缓的“渐进式”教学方法。开篇部分并没有直接跳入深奥的器件物理，而是从最基础的PN结特性和二极管的宏观行为入手，用大量生活化的比喻来解释电流和电压的概念，这对于我这种理论基础稍微薄弱的自学者来说，极大地降低了入门的心理门槛。随后，它非常自然地过渡到了三极管的三个工作区分析，而且在介绍BJT和MOSFET的时候，并没有采用“二选一”的僵硬对比，而是巧妙地穿插了两者在现代集成电路设计中的各自优势和应用场景，让人能够形成一个更立体的认知框架。我特别欣赏它对“为什么”的深入探讨，很多地方不只是告诉你“是什么”，更会解释“为什么会这样设计”，比如某一个特定偏置电路的精妙之处，或者某个抗干扰措施背后的物理原理。这种层层递进的讲解方式，让知识点之间的关联性非常强，读完一个章节再去阅读下一个，感觉就像在拼一块巨大的、结构严谨的拼图，所有的碎片都找到了它们应该待的位置。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配图质量简直是业界良心，这一点我必须着重强调。很多技术书籍为了节省成本，图表往往是低分辨率的黑白截图，结果就是关键的细节看不清，或者颜色失真。但在这本书里，无论是开关噪声的频谱图，还是不同温度下器件特性的曲线图，都采用了高精度的矢量图形，色彩运用得当，标注清晰明了。特别是那些芯片内部的结构剖视图，层次分明，连那些非常细微的金属层和氧化层都能清晰分辨，这对于理解器件的垂直结构至关重要。而且，作者在引用图表时，似乎都经过了二次编辑和优化，确保它们完全服务于文字的阐述，而不是简单地堆砌数据。我甚至发现，有些复杂的反馈网络图，作者用不同粗细和颜色的线条来区分信号的路径、电压节点和电流路径，这种视觉上的引导非常到位，帮助我这种需要依赖视觉辅助来理解复杂逻辑的人，节省了大量的脑力去“重构”这个图。好的图胜过千言万语，这本书的图表质量，绝对是行业顶尖水平。

评分☆☆☆☆☆

这本书在实战应用方面的覆盖面和深度，是很多纯理论书籍无法比拟的。它不仅仅停留在对理想模型的讨论，而是非常贴近实际的晶圆制造和封装测试流程。我记得其中有一章专门讲了版图设计中的“Design Rule Check (DRC)”和“Layout Versus Schematic (LVS)”，作者用非常直白的方式解释了这些规则是如何影响最终芯片的良率和可靠性的，甚至提到了现代CMOS工艺中“LVS”报告里那些常见的“假阳性”错误该如何快速排查。更难得的是，它对于一些现代的电路设计趋势也做了及时的跟进，比如在谈到运放设计时，它没有只停留在经典的折叠共源共栅结构，而是引入了对“低功耗设计”和“噪声抑制”的讨论，并配上了实际的仿真波形作为佐证。这种将理论与工业实践紧密结合的写法，让书本的知识马上具备了“可操作性”。读完之后，我感觉自己不仅是“懂了”这些电路，更是“会做”了，至少在面对实际的电路图时，我不再是茫然无措，而是能立刻联想到背后的物理限制和设计权衡。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，作者展现了一种罕见的、既权威又不失亲切感的独特笔调。他没有采用那种高高在上、故作深奥的学者腔调，而是更像一位经验丰富、乐于分享的前辈在跟你耐心交谈。整个阅读过程下来，几乎感觉不到阅读技术书籍时常见的枯燥感。比如，当解释到某个复杂反馈机制的稳定性问题时，作者会突然插入一句类似“别担心，这就像给一匹野马套上缰绳，关键在于阻尼的量”这样的比喻，瞬间就把抽象的概念具象化了。同时，他对一些历史上的经典贡献者和他们的“失败尝试”也进行了回顾，这使得整个知识体系显得更加丰满和有温度，让我们知道即便在集成电路领域，突破也往往是建立在无数次小挫折之上的。这种叙事方式不仅提升了阅读的趣味性，更重要的是，它教会了我们一种对待技术难题的正确态度——允许犯错，并在错误中学习。这本书读起来非常流畅，节奏把握得当，让人忍不住想一口气读完，但同时又忍不住时不时停下来，回味一下那些精妙的论述。