微电子概论
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

前言

微电子(Microelectronics)技术和集成电路(IntegratedCircuit,IC)是20世纪的产物,是人类智慧的结晶和文明进步的体现。信息社会的发展,使得作为信息社会粮食的集成电路得到迅速发展。国民经济信息化、对传统产业的改造、国家信息安全、国民消费电子和军事电子等领域的强烈需求,使微电子技术继续呈现高的增长势头。未来若干年,微电子技术仍然是发展最活跃和技术增长最快的高新科技领域之一,也是国家重点支持发展的重大项目之一。在这种情况下,越来越多的线路和系统设计人员参与到微电子系统的研制中,或者需要将其已开发的线路和系统实现集成化。微电子技术已成为非微电子专业的电子信息科学类和电气信息类的本科生和研究生应该掌握的专业基础知识,越来越多的大学为非微电子专业的同学开设了关于微电子基础教育的课程,需要有相关的合适教材。本书编者曾在1995年出版了“八五”统编教材“微电子技术概论”。为了适应微电子技术的发展,于2003年又编写出版了“普通高等教育‘十五’国家级规划教材”《微电子概论》,至今已有8年。为了紧跟微电子技术的发展步伐,反映微电子的最新发展趋势,现对该教材进行全面的补充、修订,作为《微电子概论》(第2版)出版。本书列入“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。

考虑到未来相当一段时期硅微电子技术仍然是微电子技术的主体,本教材以硅集成电路为中心,分6章,重点介绍半导体集成器件物理基础、集成电路制造基本工艺及其发展、集成电路设计和微电子系统设计、集成电路计算机辅助设计(CAD)。本教材的参考学时为46学时。

本教材在编写中注意体现下述特点:

全书总的编写指导思想是从物理概念入手,结合工程实例,介绍半导体集成器件物理、集成工艺原理,以及集成电路和系统的设计特点与方法,对学生进行微电子技术方面的全方位教育,为以后参与微电子系统研制工作奠定必要的基础。

介绍半导体集成器件物理原理时,突出物理概念,重点分析物理过程,同时给出定量结论,使同学们在理解器件原理时不至于感到太抽象。

在分析几种基本半导体器件工作原理的基础上,还进一步介绍了电路模拟软件Spice中采用的器件模型、主要模型参数的含义,有助于读者更有效地应用电路级模拟仿真软件。

介绍集成电路工艺原理时,同时介绍双极和CMOS工艺过程,以CMOS为主。在介绍基本工艺原理基础上同时介绍微电子工艺技术的最新发展情况。

介绍集成电路和系统设计时,一方面结合集成电路设计实例,分别介绍模拟集成电路和数字集成电路底层设计中主要元器件的图形结构设计,使同学们能“看懂”基本的集成电路版图。同时介绍专用集成电路(ASIC)基本设计方法,为从事集成化工作打下基础。

结合实例介绍CAD设计系统时,一方面介绍微机级软件系统,使同学们在了解CAD方法和基本软件使用的基础上,能结合学校具有的微机级CAD软件进行上机练习。同时也介绍工作站CAD软件系统概况,这样到工作时,不致对工作站软件感到太陌生。

主要章节后面有思考题和练习题,便于同学检查学习效果。

本教材由西安电子科技大学郝跃任主编并编写第1章,贾新章编写第2、3章,董刚编写第4、5章,史江义编写第6章,最后由郝跃统稿。

吴玉广教授任本教材主审,对本教材提出了许多有益的修改意见和评论,在此表示衷心的感谢。同时向本教材所引用的论文、图表和书籍的作者致以深切的谢意。

本教材适用于非微电子专业的电子信息科学类和电气信息类的本科生和研究生相关课程教材,也可供从事线路和系统集成化工作的技术人员参考。特别是对于将要从事集成化工作的非微电子专业毕业的工程技术人员,本书更是一本合适的入门教材。

由于本教材涉及面广,内容发展更新快,教材中难免有不妥和不足之处,敬请读者和老师批评指正。

编著者

2011年5月26日