微电子与电路基础教材
2023年微电子科学与工程专业考研书目
2023年微电子科学与工程专业考研书目1. 《微电子工艺学》（第二版）作者：张艺刘亮出版社：电子工业出版社2. 《半导体物理与器件》（第三版）作者：王春飞出版社：清华大学出版社3. 《集成电路设计基础知识及实践》（第三版）作者：姜翠芬出版社：电子工业出版社4. 《数字集成电路》（第二版）作者：肖逸李毅刘啸持之出版社：上海交通大学出版社5. 《CMOS数字集成电路设计》（第四版）作者：钟渐亮出版社：电子工业出版社6. 《半导体器件物理基础》（第二版）作者：杜小林出版社：电子工业出版社7. 《现代半导体器件物理》（第二版）作者：贾灵军出版社：清华大学出版社8. 《模拟电子技术基础》作者：吴伟民出版社：高等教育出版社9. 《模拟电子技术应用》作者：王庆民出版社：电子工业出版社10. 《射频集成电路设计》作者：郑平出版社：人民邮电出版社11. 《数字信号处理》（第二版）作者：贾卫军出版社：电子工业出版社12. 《微电子加工》（第二版）作者：张庆出版社：清华大学出版社13. 《射频电路基础及应用》作者：杨立出版社：电子工业出版社14. 《数模混合集成电路设计：从基础到实践》作者：刘远凯出版社：科学出版社15. 《计算机辅助电路设计》作者：高荣勇出版社：清华大学出版社16. 《集成电路设计》作者：陈思发行：电子工业出版社17. 《计算机组成原理》（第二版）作者：唐朔飞出版社：人民邮电出版社18. 《Verilog数字集成电路设计》作者：黄山阳出版社：电子工业出版社19. 《硅材料科学》作者：徐新华出版社：高等教育出版社20. 《CMOS模拟集成电路设计》作者：段英安出版社：电子工业出版社21. 《可编程逻辑器件与FPGA设计》作者：张宏基出版社：人民邮电出版社22. 《自适应滤波》作者：周少波出版社：机械工业出版社23. 《零、一、无穷大：数字LCR电子技术》作者：刘炳申出版社：电子工业出版社24. 《专用集成电路设计》作者：仝家骊出版社：高等教育出版社25. 《数字信号处理通信与控制：MATLAB版》作者：高伟梁海波唐一林出版社：清华大学出版社26. 《数字信号处理》作者：唐朔飞出版社：清华大学出版社27. 《FPGA与ASIC设计流程》（第二版）作者：陈锴等出版社：电子工业出版社28. 《解析混合信号集成电路》作者：王永生出版社：电子工业出版社29. 《高速电子技术设计》作者：罗大昕出版社：科学出版社30. 《模拟集成电路设计前沿及发展》（第二版）作者：吕晔出版社：电子工业出版社以上就是2023年微电子科学与工程专业考研书目。
微电子器件基础PPT全套课件
电子管的发明
1883年，美国发明家爱迪生 （T· A· Edison，1847—1931）发现了 热的灯丝发射电荷的现象，并被称之为 “爱迪生效应”。 1897年，英国物理学家汤姆逊 （J· J· Thomson1856～1940 ）解释了 这种现象，并把带电的粒子称为“电 子”。 1904英国伦敦大学电工学教授弗莱明 （S· J· A· Fleming1849～1945）研制出检测 电波用的第一只真空二极管，从而宣告 人类第一个电子二极管的诞生。
SW uP
MPEG ROM
PCB
ROM ATM ASIC
SW
FPGA
SW
SW
SRAM ROM
uP Core
MPEG ROM
FPGA A/D Block
ATM Glue Logic
SOC
SoC Example
R O M
D R A M
CPU
DSP
FPGA
SRAM
Flash
Switch
Fabric
Al V Rc Rb in out n SiO2 E n+ p n n+ B
300 Cu Strained Si high-K metal
300 ? Strained Si high-K metal
SiO2 poly Si
SiO2 poly Si
SiO2 poly Si
The limit for oxide -0.8 nm Dielectrics with high k= HfO2, ZrO2… Polysilicon metal
2009 0.045 64G 520 620 2500 8-9 0.6-0.9 300
微电子电路(第五版) 下册) (.
微电子电路（第五版）（下册）·目录第10章数字CMOS逻辑电路引言10.1 数字电路设计：概述10.2 CMOS反相器设计与性能分析10.3 CMOS逻辑门电路10.4 伪NMOS逻辑电路10.5 传输晶体管逻辑电路10.6 动态逻辑电路10.7 SPICE仿真实例小结习题第11章存储器与高级数字电路引言11.1 锁存器与触发器11.2 多谐振荡器电路11.3 半导体存储器的类型与结构11.4 随机存储器（RAM）单元11.5 读放大器与地址译码器11.6 只读存储器（ROM）11.7 射频耦合逻辑（ECL）11.8 BiCMOS数字电路11.9cSPICE仿真实例小结习题第12章滤波器与调谐放大器引言12.1 滤波器传输分类和规范12.2 滤波器传输函数12.3 巴特沃斯和切比雪夫滤波器12.4 一阶和二阶滤波器函数12.5 二阶LCR谐振器12.6 基于电感替代的二阶有源滤波器12.7 基于双积分环结构的二阶有源滤波器12.8 带单级放大的双二次有源滤波器12.9 灵敏度12.10 开关电容滤波器12.11 调谐放大器12.12 SPICE仿真实例小结习题第13章信号发生器与波形整形电路引言13.1 正弦波振荡器的基本原理13.2 运算放大器RC振荡器电路13.3 LC振荡器和晶体振荡器13.4 双稳态多谐振荡器13.5 基于非稳态多谐振荡器的方波和三角波发生器13.6 标准脉冲发生器——单稳态多谐振荡器13.7 集成电路计时器13.8 非线性波形整形电路13.9 精密整流电路13.10 SPICE仿真实例小结习题第14章输出级与功率放大器引言14.1 输出级的分类14.2 A类输出级14.3 B类输出级14.4 AB类输出级14.5 AB类电路的偏置14.6 BJT功率管14.7 各种不同结构的AB类电路14.8 集成功率放大器14.9 MOS功率晶体管14.10 SPICE仿真实例小结习题附录A VLSI制造技术附录B 二端口网络附录C 一些有用的网络定理附录D 单时间常数电路附录E s域分析——极点零点和波特图附录F 参考文献附录G 标准电阻值与单位前缀附录H 部分习题答案。
关于电路的书籍
关于电路的书籍一、引言电路是电子技术中的基础概念，它在现代社会中无处不在，贯穿了我们生活的方方面面。
了解电路的原理和设计方法对于电子工程师和对电路感兴趣的人来说至关重要。
在这篇文章中，我将为大家推荐一些关于电路的优秀书籍，希望能够帮助读者更好地理解和应用电路知识。
二、基础电路书籍推荐1.“Circuit Analysis and Design” - Fawwaz T. Ulaby 这本书是电路分析和设计的经典教材，覆盖了直流和交流电路的理论和实践知识。
作者讲解清晰，从基本电路元件开始，逐步引入电路定律和分析方法，最后涉及复杂电路和系统设计。
本书还提供了大量实例和习题，帮助读者巩固所学内容。
2.“Electronic Devices and Circuit Theory” - Robert L. Boylestad,Louis Nashelsky 这本书是一本理论与实践相结合的教材，介绍了电子元器件的特性和电路设计的基本原理。
作者以通俗易懂的方式解释抽象的概念，使读者更容易理解和应用所学的知识。
此外，书中还介绍了常用的电路分析工具和实验室测试方法。
3.“Microelectronic Circuit Design” - Richard C. Jaeger, Travis N.Blalock 这本书主要介绍了微电子电路设计的原理和方法。
它深入讲解了传统的集成电路设计，同时也涵盖了现代的数字电路和模拟电路设计。
书中还包含了大量实例和设计项目，帮助读者将理论知识应用于实际情境。
三、进阶电路书籍推荐1.“The Art of Electronics” - Paul Horowitz, Winfield Hill 这本书可以说是电子工程师的圣经，全面介绍了电子电路设计的各个方面。
它从基本电子元器件开始，逐步深入讲解电路的原理、设计和测试。
此外，书中还包含了大量实际应用的示例和实验，帮助读者掌握实际电路设计的技巧。
电路基础 国外经典书籍
电路基础国外经典书籍以下是电路基础国外的经典书籍，这些书籍涵盖了电路理论、分析和设计的基础知识：1、《Microelectronic Circuits》 by Adel S. Sedra and KennethC. Smith这是一本经典的微电子电路教材，涵盖了大量的电路基础知识，从基本的电子元件到集成电路的设计都有涉及。
2、《Fundamentals of Electric Circuits》 by Charles K. Alexander and Matthew N. O. Sadiku这本书是关于电路理论和分析的经典教材，强调基本原理和概念。
适合初学者和希望深入理解电路的学生。
3、《Electronic Devices and Circuit Theory》 by Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky这本书综合了电子器件和电路理论，是学习电子学和电路设计的一本经典教材。
4、《Introduction to Electric Machines and Drives》 by PaulC. Krause如果你对电机和驱动系统感兴趣，这本书提供了深入的理论和实践知识，涵盖了电机工作原理和控制技术。
5、《Electric Circuits》 by James W. Nilsson and Susan Riedel这本书提供了电路理论和分析的广泛覆盖，强调实际应用和问题解决。
6、《Art of Electronics》 by Paul Horowitz and Winfield Hill虽然更注重实际电子设计，但这本书对于理解电子电路的工作原理和应用也提供了深入的见解。
7、《Circuit Analysis For Dummies》 by John Santiago如果你是初学者，这本书提供了一种简明易懂的方式来理解电路分析的基础概念。
8、《Op Amps for Everyone》 by Ron Mancini这本书专注于运算放大器（Op Amps），对于理解这一基本电路元件在电子设计中的重要性非常有帮助。
微电子学专业课教材推荐
《半导体制造系统调度》吴启迪等编著，电子工业出版社
SIMUL8英国Simul8公司/
微电子学专业课教材推荐
课程
第一推荐的教材（书名，作者，出版社）
第二推荐的教材（书名，作者，出版社）
推荐实验使的软件与硬件平台
集成电路工艺原理
《硅集成电路工艺基础》关旭东编著北京大学出版社
《硅超大规模集成电路工艺技术-理论、实践与模型》James D.Plummer著，严利人等译（中、英文版均有，可选作双语）
Tanner Research的L-EDIT软件包
或Cadence的相关软件
集成电路EDA
逻Байду номын сангаас设计与FPGA
参考《CPLD/FPGA与ASIC设计实践教程》陈赜编，科学出版社。第3、8章
集成电路可测性设计
《数字集成电路与嵌入式内核系统的测试设计》Alfred L. Crouch著，何虎译，机械工业出版社
《超大规模集成电路测试----数字、存储器和混合信号系统》Michael L. Bushnell著，蒋安平等译，电子工业出版社
参阅：《现代集成电路测试技术》“现代集成电路测试技术”编写组，化学工业出版社。
SOC设计
集成电路测试与封装
半导体光电器件设计
检测技术基础
半导体可靠性分析
SPICE模拟设计与实验
微电子学专业课教材推荐微电子学专业课教材推荐微电子学专业课教材推荐课程第一推荐的教材书名作者出版社第二推荐的教材书名作者出版社推荐实验使的软件与硬件平台集成电路工艺原理硅集成电路工艺基础关旭东编著北京大学出版社硅超大规模集成电路工弟揉温螺协饭卤勉木谁邯甄庆陀冒厌清张卖办窘壕奎篱冻莹耸丧恬雏撒遁幌隋供管剪晰眼聚魁净婚赚初粟啸诽帝磅秽浓止雾酸辅盟栖鹏狙脑煽累泄课程第一推荐的教材书名作者出版社第二推荐的教材书名作者出版社推荐实验使的软件与硬件平台集成电路工艺原理硅集成电路工艺基础关旭东编著北京大学出版社硅超大规模集成电路工艺技术理论实jamesdplummer人等译中英文版均有可选作双语参考
信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列
信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列信息技术和电气工程是两个非常重要的学科领域，它们在现代社会的发展中发挥着重要的作用。
而国际知名教材的译本系列对于中国学生学习这两个学科来说，是非常宝贵的资源。
下面将介绍一些知名的信息技术和电气工程学科国际知名教材的译本系列。
首先，对于信息技术领域，有一本非常知名的教材叫做《计算机科学导论》（Introduction to Computer Science）。
这本教材是由美国计算机科学教育组织ACM（Association for Computing Machinery）出版的，是计算机科学领域的经典教材之一。
它详细介绍了计算机科学的基础概念、原理和方法，包括计算机硬件和软件、算法、数据结构、操作系统、网络和数据库等内容。
这本教材已经被翻译成了多种语言，其中也包括了中文（简体和繁体）的译本。
另外，对于电气工程领域，有一本非常著名的教材叫做《电路理论基础》（Fundamentals of Electric Circuits）。
这本教材由美国电气工程教育组织IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）出版，是电气工程领域的经典教材之一。
它详细介绍了电路和电子设备的基础知识和原理，包括电路分析、电压、电流、电阻、电感、电容、交流电路和数字电路等内容。
这本教材也被翻译成了多种语言，其中也包括了中文（简体和繁体）的译本。
此外，还有一些其他的知名教材也被翻译成了中文。
例如，在信息技术领域，还有《计算机网络》（Computer Networking）和《操作系统概念》（Operating System Concepts）等教材，它们介绍了计算机网络和操作系统的基础知识和原理。
在电气工程领域，还有《数字信号处理》（Digital Signal Processing）和《微电子电路》（Microelectronic Circuits）等教材，它们介绍了数字信号处理和微电子电路的基础知识和原理。
微电子与电路基础微电子与电路基础(pdf 29页)
微电子与电路基础黄如陈江北京大学信息科学技术学院《微电子与电路基础》课程简介分立电路集成电路Æ课程目的Æ课程内容(课程提纲)Æ讲授方式Æ参考书Æ考核方法课程目的Æ电路方面Æ微电子方面课程内容•绪论•半导体物理、半导体器件基础半导体,晶体管,简单集成电路•集成电路制造工艺•集成电路设计及其设计自动化•系统芯片和微机电系统MEMS •微电子技术发展的规律和趋势•线性电路•模拟电路•数字电路•数模混合电路课程进度授课、学生成绩评定方法Æ课堂讲授为主Æ学生成绩评定方法：期末考试占70%，作业占30%。
Æ授课教师huangr@c henj@Æ助教殷俊：yinjun@, 62752546吴大可：wudk@, 62752546Æ课程主页/iMacÆ参考书绪论绪论将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件在电路板上连接起来，实现一定的电路功能Æ微电子学：MicroelectronicsÆ微电子学核心——集成电路Æ集成电路：ÆIntegrated Circuit，缩写ICÆ微电子学集成电路硅单晶片与加工好的硅片集成电路芯片的显微照片Vss poly栅Vdd布线通道参考孔N+P+有源区沟道长度为0.15微米的晶体管微电子学中的空间尺度通常是以微米和纳米为单位的30µm50µm 100µm头发丝粗细类头发丝粗细、皮肤细胞大小的比较Æ集成电路设计与制造的主要流程框架设计创意+ 仿真验证是功能要求行为设计（VHDL ）行为仿真综合、优化——网表时序仿真布局布线——版图后仿真否是否否是Sign off电路知识系统知识芯片制造过程芯片制造过程ICP刻蚀机LPCVD系统LPCVD系统ICP刻蚀机芯片制造过程封装好的集成电路集成电路的分类划分集成电路规模的标准数字集成电路模拟集成电路类别MOS IC 双极ICSSI ＜102＜100 ＜30 MSI 102～103 100～500 30～100 LSI 103～105 500～2000100～300 VLSI 105～107＞2000 ＞300 ULSI 107～109GSI ＞109按电路应用范围分Æ通用集成电路Æ专用集成电路Æ集成电路芯片生产厂大致上可分为三类微电子学的特点微电子学研究领域微电子学发展的特点向高集成度、低功耗、高性能、高可靠电路方向发展与其它学科互相渗透，形成新的学科领域：光电集成、微机电系统(MEMS)、生物芯片系统芯片的发展纳电子学的发展电子技术、微电子技术的战略地位(1) 信息社会经济发展的基石(2) 微电子技术对传统产业的渗透与带动作用(3) 微电子技术对国家安全与国防建设的关键作用信息社会发展的基石Æ社会信息化、网络化和数字化Æ实现社会信息化的网络及其关键部件，不管是各种计算机和/或通讯机，它们的基础都是电子技术（系统）和微电子技术（微型化）Æ美国工程技术界评出的20世纪最伟大20项工程技术成就中第五项电子技术谈到，“从真空管到半导体、集成电路已成为当代各行各业智能工作的基石”Æ集成电路大大改变了人类生产、生活、工作方式。
深入理解微电子电路设计电子元器件原理及应用
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
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内容摘要
内容摘要
《深入理解微电子电路设计电子元器件原理及应用》是一本全面介绍微电子电路设计及电子元器 件原理与应用的书籍。本书旨在帮助读者深入理解微电子电路的基本知识，掌握电子元器件的原 理及应用，为进一步学习微电子领域的相关知识打下坚实的基础。 本书首先介绍了微电子电路的基本概念、设计流程和常用的电子元器件，包括二极管、晶体管、 电阻、电容、电感等。对于每个元器件，本书都详细阐述了其工作原理、特性曲线、参数选择等 方面的知识，使读者能够全面了解其性能和应用。 接下来，本书深入探讨了微电子电路的分析与设计方法。通过介绍基本放大器、振荡器、滤波器 等电路的工作原理和设计过程，本书帮助读者掌握微电子电路的分析与设计方法，并能够根据实 际需求进行电路设计。本书还介绍了数字电路和模拟电路的基本概念及它们之间的区别与，使读 者能够更好地理解微电子电路的多样性。
通过阅读这本书，你可以对微电子电路设计有一个全新的认识，深入了解电子 元器件在各种电路中的应用和重要性。你将学会如何有效地使用和理解这些元 件，以及如何设计和优化微电子电路。这不仅将提高你的理论素养，同时也将 为你的实际工作提供有力的帮助。
不仅如此，这本书还为大家提供了一个很好的实践机会，通过实验和实例分析， 大家可以亲自动手验证理论知识的正确性，增强大家的实践能力。这将使大家 更加熟悉和了解微电子电路设计的全过程，提高大家的专业技能。
微电子与集成电路设计导论 第一章 概论
图1.5.4 国内集成电路的供求关系
图1.5.5 集成电路的进口量
➢ 我国的微电子技术的发展大致可以分为两个阶段：
第一个阶段：在2000年之前，1956年，北京大学、复旦大学、东北人民 大学、厦门大学、南京大学在北大联合创建半导体专业。1977年在北京 大学诞生了第一块大规模集成电路。而在1980年以后，初步形成了制造 业、设计业、封装业分离的状态。
➢ 膜集成电路：是在玻璃或陶瓷片等绝缘物体上，以膜的形式制作电阻、电 容等无源器件，并加以封装而成。
➢ 混合集成电路：在实际应用中，多半是在无源膜电路上外加半导体集成电 路或分立元件的二极管、三极管等有源器件，使之构成一个整体，这便是 混合集成电路。
图1.4.1 集成电路的分类
1.5 微电子产业的发展现状
ห้องสมุดไป่ตู้
3. 对信息社会的作用
图1.2.3 信息社会各应用产品市场领域的销售额
4. 对传统产业的带动作用
微电子对传统产业的渗透与带动作用。几乎所有的传统产业与微电子技术结 合，用集成电路芯片进行智能改造，都可以使传统产业重新焕发青春。
对风机、水泵采用变频调速等电子技术进行改造，每年即可节电500亿度以上. 和机械学科的结合，导致很多传统的机械产品逐步电子化。 和生物学结合，生物芯片的诞生得以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生
图1.3.8 摩尔定律示意图
➢ 早期研制和生产的集成电路都是双极型的。 1930年，德国科学家Lilien-filed提出了关于MOS场效应晶体管的概念、工作原理 以及具体的实施方案。 1960年Kang和Atalla研制出第一个利用硅半导体材料制成的MOS晶体管。 1962年以后出现了由金属-氧化物-半导体（MOS）场效应晶体管组成的MOS集成 电路。
《微电子与集成电路设计导论》第三章 半导体器件物理基础
Introduction to microelectronics and integrated circuit design
第三章 半导体器件物理基础
本节内容_ p-n结
热平衡状态下的p-n结 耗尽区 耗尽层势垒电容 电流-电压特性 结击穿
图3.1.1 （a）PN结的简化结构图； （b）理想均匀掺杂PN结的掺杂剖面
右图显示室温下硅和砷化镓p-n结 107
测量的正向特性．在低电流区域，复
合电流占优势， 等于2；在较高的
电流区域，扩散电流占优势， 接 近1．
10
9
0
Si 1 GaAs
1
2 2
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 VF /V
图 3.19 300K硅和砷化镓二极管的正向电流－电压特性比较. 虚线表示不同理想系数的 斜率
s
qND
s
(x
xn )
（b）
－N A W
E 0
x
0 x xn 其中E 是存在x＝0处的最大电场 m
－E m
面积＝Vbi
图3.8 (a)在热平衡时，(空a间)热电平荷在衡耗时尽空区的间分电布荷．在(b)电耗场尽分区布．的阴分影布面积为内建电势
Em
qND xn
s
qN A x p
s
(b)电场分布。阴影面积为内建电势
(a) 正向偏压
104 106 108 1010
225C 175 125 75 25
1012 102
100
102
VR /V
(b) 反向偏压
ND－NA
ND－NA
线性缓变结（linearly graded junction）
推荐最经典的电路原理书籍
推荐最经典的电路原理书籍电路原理是电子工程的基础学科，对于电子工程师和电子爱好者来说都是必修的一门课程。
本文将为大家推荐一些经典的电路原理书籍，这些书籍在电路原理的讲解、案例分析及实践应用方面都非常出色，对于学习和理解电路原理有着重要的帮助。
1.《电子电路基础》（作者：傅信宏、郭虎城）这本书是电子电路原理的经典教材，全面系统地介绍了电路基础知识和分析方法。
书中结合大量的实例和案例进行讲解，使读者能够更好地理解电路原理的应用。
同时，书中还包含了许多实践应用和实验，有助于读者将理论知识转化为实际操作能力。
2.《电路基础》（作者：张风乐）这本书是国内较早出版的电路原理教材，以其简明扼要的语言和生动的例子受到广大读者的欢迎。
书中系统地介绍了直流电路和交流电路的基本理论和分析方法，并且通过大量的练习题和实例加强了对概念和方法的理解和掌握。
3.《电路分析基础》（作者：Alexander、Sadiku）这本书是国外著名的电路理论教材，被广泛采用于电子工程专业的教学。
书中通过逐步推导和演示，介绍了电路基本理论、电路元件和电路分析方法，并通过丰富的案例和习题帮助读者巩固和应用所学知识。
4.《电路与电子学基础》（作者：诺尔特）这本书是美国电路理论学者所著，是电子工程领域最经典的教材之一。
该书详细介绍了电路基础概念、电路分析方法和电路元件的物理特性，引导读者从整体上理解和应用电路原理。
5.《微电子电路分析与设计》（作者：L. Tocci、N.Tr.adeline、G.L. Moss）这本书是微电子电路的经典教材，主要介绍了微型集成电路的构造、工作原理和分析方法。
书中逐步引入了微电子元件和集成电路的基本概念，并通过大量的实例和案例进行演示和分析，帮助读者理解和掌握微电子电路的设计和分析技术。
以上是一些经典的电路原理书籍，它们系统地介绍了电路原理的基本理论、分析方法和实践应用。
无论是初学者还是有一定基础的读者，这些书籍都能为他们提供全面的知识和实践指导，帮助他们理解和掌握电路原理，并将其应用于具体的工程实践中。
《电子电路基础》PPT课件 (2)
精选PPT
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3-1 小信号放大电路
四、差分放大电路
基本差分式放大电路
差模信号是指两个输入信号之差
u u u 1
2 Id
I1 I2
共模信号是指两个输入信号 的算术平均值
uIc
1 2
uI1uI2
精选PPT
42
3-2 低频功率放大器
主要任务是输出大的信号功率，它的输入、 输出电压和电流都较大，是大信号放大电 路
个物理量记作IBQ 、ICQ 、UBEQ 、UCEQ。
调整基极电阻Rb，改变电流IB，可以调整Q点
精选PPT
37
动态分析(vi≠0)
vBE=VBEQ+vbe=VBEQ+vi iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic=ICQ+βib vCE=VCEQ+vce=VCEQ-icR'L vo=vce=-icR'L
PN结
将N型半导体与P型半导体采用特殊的工艺结合在一起时， 在其交界处会形成一种特殊的阻挡层，这就是PN结。
PN结具有很重要的特性——单向导电性。
正向偏置
反向偏置
精选PPT
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2-1 二极管
半导体二极管
由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成。由P 区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。导通时的 电流方向是从阳极通过管子内部流向阴极。
共射放大电路的输出电 压与输入电压相位相反
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分压式稳定工作点偏置电路
自动调整过程
T(oC) ICQ ICQ
UEQ
UBEQ
IBQ
图2 - 8 分压偏置工作点稳定电路
精选PPT
《微电子器件基础》课程教学大纲
微电子器件基础Fundamentals of Microelectronic Devices一、课程基本情况课程类别：专业方向课课程学分： 3学分课程总学时：48学时，其中讲课： 48学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：模拟电子技术基础、固体物理学、半导体物理适用专业：电子科学与技术教材：刘刚. 微电子器件与IC设计,科学出版社,2006开课院系：电子与信息工程学院二、课程性质、教学目标和任务微电子器件基础是电子科学与技术专业的选修课。
微电子技术是目前蓬勃发展的高技术之一。
作为信息技术的基础，它推动着计算机、通信和消费类电子产品的不断更新换代。
在过去几十年中以半导体为代表的电子科学技术的蓬勃发展将世界带进了信息社会，彻底改变了人类的生活方式和思维模式。
通过本课程的学习使学生了解什么是微电子学和微电子学是研究什么的，。
了解半导体基本知识，掌握双极晶体管、场效应晶体管的工作原理和工作特性。
三、教学内容和要求1、晶体管的发展历程（1学时）（1）了解晶体管的发明（2）了解集成电路的发展历史（3）掌握集成电路的分类（4）了解微电子学的特点2、半导体（5学时）（1）掌握半导体的能带（2）理解本征半导体与杂质半导体（3）理解载流子输运现象（4）掌握半导体的电学光学性质重点：能带难点：载流子输运现象3、PN结（8学时）（1）掌握PN结的形成机制与能带（2）理解理想半导体与实际半导体的概念（3）掌握PN结的伏安特性、击穿与电容重点：PN结的形成机制与能带；难点：掌握PN结的伏安特性4、双极型晶体管（15学时）（1）掌握双极型晶体管的结构、放大原理、电流增益与直流伏安特性（2）理解交流小信号的概念，了解双极型晶体管模型参数的计算方法（3）掌握双极型晶体管的频率特性参数，了解参数的计算方法（4）理解双极型晶体管的开关原理，了解开关时间的计算方法（5）理解大注入的概念，了解大注入效应及双极型晶体管大电流特性（6）掌握晶体管耗散功率及安全工作区重点：双极型晶体管直流特性难点：双极型晶体管交流特性及开关原理5、场效应晶体管（10学时）（1）掌握肖特基势垒和欧姆接触（2）掌握MESFET（3）掌握JFET直流特性（4）了解JFET交流小信号特性重点：肖特基势垒形成难点：JFET交流小信号特性6、 MOS器件（9学时）（1）掌握MOS结构的基本性质（2）掌握MOS场效应晶体管的基本理论（3）理解短沟道MOSFET重点：MOS结构与原理难点：短沟道MOSFET四、课程考核（1）作业：4-5次；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩30%+期末考试成绩70%五、参考书目1．曹培栋. 微电子技术基础. 北京：电子工业出版社， 20012．张兴. 微电子学概论. 北京：北京大学出版社，20003．施敏. 导体器件物理与工艺. 苏州：苏州大学出版社，2002。
微电子第四章 集成电路设计ppt课件
4.1.2电阻器
从阻(4.值2)提式高可，句这，就假是设用，沟x j 道越电小阻，(可夹以层使电方阻块)制电造阻大的
胆值的电阻器的根本思想。沟道电阻是利用两层 分散层之间的沟道来构成电阻器。图4.5为基区沟 道电阻与外延层沟道电阻器的制造原理与平面幅 员构造。
4.1.2电阻器
从图中可知，沟道电阻的大小不仅依赖于 本分散层的电阻率，而且还依赖于两层分 散层之间的深度。由于分散结深难以准确 控制，故沟道电阻的阻值也不易准确控制。 因此在选用电阻类型时，一定要留意电阻 对电路特性的敏感程度。精度要求高的电 阻不能用沟道电阻来实现。表4.1为常用的 几种分散方块电阻和沟道方块电阻的大小、 制造精度及温度系数。表中 106 /C 表示温度 每升高一度时引起电阻值有百万分之一的 变化。
大值时后，I，W max就小可；根R据小电时路，中IW电max
W max
阻的任务电流来确定电阻条的最小宽度W
WR min
I IW max
R
m
i
n
表4.2给出了不同 R 所对应的 IW max 值。该当指
出，在数字集成电路中，由于是脉冲任务，
因此表4.2中给出的单位电阻条宽的最大任
务电流尚有较大的余量。
4.1.3 集成电路中的电阻模型
由于集成电路中的电阻是由各分散层构成的，所以除了电阻 本身的特性之外，还有一些反偏的PN结特性．这样会带 来附加的电阻和电容，这些参数称为寄生参数。例如一个 根本分散电阻可以等效为图4.6的总体模型。图中的N端接 电路的最高电位，其目的是防止电阻器的PN结正偏因此 导致电阻器失效，s是衬底。由于基区PN结总是反偏 的．那么可将图(a)等效为图 (b)这样的三个反偏二极管构 造，从而又得到图(c)的等效模型。图(c)是一个分布参数 等效为集中参数的等效模型。
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集成电路的设计过程：
设计创意 +
仿真验证
功能要求 行为设计（VHDL）
否 行为仿真
是
综合、优化——网表
电路知识 系统知识
否 时序仿真
是 布局布线——版图
—设计业—
后仿真
是
否
Sign off
集成电路芯片设计过程框架 Ru Huang, IME, PKU
芯片制造过程 —制造业—
AA
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90年代生产的集成电路中晶体管大小与人 类头发丝粗细、皮肤细胞大小的比较
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Æ集成电路设计与制造的主要流程框架
系
统
需 求
设计业
制造业
封装测试业
设计
掩膜版
芯片制造 过程
芯片检测
封装 测试
单晶、外 延材料
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类别
SSI MSI LSI VLSI ULSI GSI
划分集成电路规模的标准
数字集成电路
MOS IC 双极IC
＜102
＜100
102～103 100～500
103～105 500～2000
105～107
＞2000
107～109
＞109
模拟集成电路
＜30 30～100 100～300
(单极晶体管)构成 "NMOS "PMOS "CMOS(互补MOS) Æ 双极-MOS(BiMOS)集成电路：同时包括双极和MOS 晶体管的集成电路为BiMOS集成电路，综合了双 极和MOS器件两者的优点，但制作工艺复杂
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按集成电路规模分类
半导体,晶体管,简单集成电路
•集成电路制造工艺 •集成电路设计及其设计自动化 •系统芯片和微机电系统MEMS •微电子技术发展的规律和趋势
• 线性电路
• 模拟电路 • 数字电路 • 数模混合电 路
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课程进度
Æ ch1 绪论（1） Æ ch2 半导体物理、半导体器件基础（3） Æ ch3 线性电路（2）
Æ 课程主页 " /iMac
Æ 参考书
"《微电子学概论》，张兴/黄如/刘晓彦, 北京大学出版 社, 2000年1月
" 《电路基础》，陈江，讲义，网上下载
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绪论
9
绪论
Æ 电子学、微电子学、集成电路的基本 概念
Æ 集成电路的分类 Æ 微电子学的基本特点 Æ 电子技术、微电子技术的战略地位 Æ 微电子技术的发展历史 Æ 微电子技术的发展现状
微电子与电路基础
黄如 陈江 北京大学信息科学技术学院
1
《微电子与电路基础》 课程简介
分立电路 集成电路
Æ 课程目的 Æ 课程内容(课程提纲) Æ 讲授方式 Æ 参考书 Æ 考核方法
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课程目的
Æ 电路方面
"初步掌握与电路相关的基础知识、数字电路、 模拟电路、数模混合电路等基础知识
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按电路应用范围分
Æ 通用集成电路
" CPU,存储器
Æ 专用集成电路
" 针对特殊应用
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Æ集成电路芯片生产厂大致上可分为三类
"通用电路生产厂，典型——生产存储器和CPU，如韩国 的厂家和INTEL
"集成器件制造商(IDM—Integrated Device Manufactory Co.), 产 品 主 要 用 于 自 己 的 整 机 和 系 统 ， 如 MOTOROLA、NEC
" 无源元件：电阻、电容、电感、变压器 " 有源元件：电源和信号源、受控源等 " 基本分析方法
Æ ch4 模拟电路(3)
" 基本概念 " 运算放大器 " 收音机的原理框图
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Æch5 数字电路(3)
" 基本概念 " 电子钟、计算器的原理框图
Æ ch6 数模混合电路(1)
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微电子学的特点
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Æ微电子学是一门综合性很强的边缘学科
"涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计 物理学
"电子线路、信号处理 "计算机辅助设计、图论 "材料科学 "测试与加工 "化学等多个学科
Æ微 电 子 学 以 实 现 电 路 和 系 统 的 集 成 为 目 的，实用性强。
占30%。
Æ 授课教师 黄如 ：理科2号楼2717室，Tel: 62757761
huangr@ 陈江：chenj@
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Æ 助教
" 殷俊：yinjun@, 62752546 " 吴大可：wudk@, 62752546
Vdd 布线通道 参考孔
N+
P+
有源区
集成电路的内部单元
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沟道长度为0.15微米的晶体管
微电子学中的空间尺度通常是以微米和纳米为单位的
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30µm
100µ m 头发丝粗细
50µm
30~50µm (皮肤细胞的大小)
1µm × 1µm (晶体管的大小)
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芯片制造过程
硅片
—制造业—
用掩膜版 重复
20-30次
AA
由氧化、淀积、离子注入或蒸 发形成新的薄膜或膜层
曝光 刻蚀
测试和封装
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Fab: clean room
ICP刻蚀机
LPCVD系统
LPCVD系统
3180溅射系统
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Æ 微电子方面
"了解什么是微电子学、历史、现状和未来； "初步掌握
¾半导体物理 ¾半导体器件物理 ¾集 成 电 路 工 艺 集 成 电 路 设 计 及 设 计 自 动 化
(EDA)技术 ¾微机电系统技术等 对微电子学有一个比较全面的初步认识
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课程内容
• 绪论 • 半导体物理、半导体器件基础
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集成电路 Out
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硅单晶片与加工好的硅片 硅片：wafer 芯片：chip，die
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集成电路芯片的显微照片
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Vss poly 栅
"微电子学——微型电子学
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电 子
微电子学
学
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Æ微电子学 核心——集成电路
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Æ集成电路：
ÆIntegrated Circuit，缩写IC
" 将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容 等无源器件，按照一定的电路互连，“集成” 在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上
"有人认为谁控制了超大规模集成电路 技术，谁就控制了世界产业
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集成电路对产业本身的影响
很多IT企业利润率较低 Æ 没有微电子的电子工业只能是劳动密集型的组装业 Æ 在国际分工中只能处于低附加值的低端 Æ “中关村是硅谷，但是一个无“芯”的硅谷，产品不可
能有竞争力。” Æ 龙芯等自主知识产权的芯片的诞生改写了我们“无
" 我国微电子发展概况
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Æ 电子学(electronics)：研究用电 子传输、存储、处理信息的学科 核心是电路
Æ 分立电路：将晶体管、二极管等有源
器件和电阻、电容等无源器件在电路板上连 接起来，实现一定的电路功能
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Æ微电子学：Microelectronics
"标准工艺加工厂或称代客加工厂，即Foundry ¾Foundry名词来源于加工厂的铸造车间，无自己产品 ¾ 优良的加工技术及优质的服务为客户提供加工服务 ¾客户群初期多为没有生产线的设计公司，但是随着技 术的发展，现在许多IDM公司也将相当多的业务交给 Foundry加工 ¾Foundry 做 的 最 好 是 华 人 ： TSMC 、 UMC 、 SMIC 、 CHARTER
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电子技术、微电子 技术的战略地位
47
(1) 信息社会经济发展的基石 (2) 微电子技术对传统产业的渗透与带动
作用 (3) 微电子技术对国家安全与国防建设的
关键作用
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信息社会发展的基石
Æ 社会信息化、网络化和数字化 Æ 实现社会信息化的网络及其关键部
件，不管是各种计算机和/或通讯机， 它们的基础都是电子技术（系统）和微 电子技术（微型化）
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Æ美国工程技术界评出的20世纪最伟大20项工 程技术成就中第五项电子技术谈到，“从真
空管到半导体、集成电路已成为当代各行 各业智能工作的基石”
Æ集成电路大大改变了人类生产、生活、工作 方式