第一章 微电子产业介绍 1
1.1 微电子的尺度 1
1.1.1 微米和纳米 1
1.1.2 晶圆尺寸 2
1.1.3 特征图形尺寸和集成度水平 4
1.2 微电子学简史 6
1.2.1 晶体管的诞生 6
1.2.2 集成电路的出现 11
1.2.3 微电子学的发展 13
1.3 微电子产业概述 17
1.3.1 微电子工业选用的主要材料 17
1.3.2 从沙子到集成电路(IC) 20
1.3.3 半导体产业及规模介绍 22
复习思考题 25
第二章 半导体分立器件和集成电路 26
2.1 本征半导体和掺杂半导体 26
2.1.1 本征半导体 26
2.1.2 掺杂半导体 30
2.2 半导体分立器件 34
2.2.1 PN结和PN结二极管 34
2.2.2 双极型晶体管 37
2.2.3 MOS场效应晶体管 39
2.2.4 其他半导体分立器件 43
2.3 半导体集成电路 44
2.3.1 半导体集成电路的分类 44
2.3.2 半导体集成电路的性能指标 46
2.3.3 CMOS集成电路 47
2.3.4 半导体存储器集成电路 48
复习思考题 49
第三章 集成电路(IC)设计 50
3.1 集成电路(IC)设计流程 50
3.1.1 不同功能集成电路设计过程 51
3.1.2 逻辑设计与电路设计 52
3.1.3 版图设计与工艺设计 55
3.1.4 设计验证与设计综合 61
3.2 电子设计自动化(EDA) 74
3.2.1 集成电路设计工具介绍 75
3.2.2 硬件描述语言 76
3.3 专用集成电路(ASIC)设计方法 79
3.3.1 全定制设计方法 79
3.3.2 半定制设计方法 81
3.3.3 可编程逻辑设计方法 85
3.3.4 SoC设计方法 95
复习思考题 101
第四章 微电子制造工艺概述 102
4.1 硅平面工艺基本流程 102
4.2 前道工艺 104
4.2.1 薄膜制备 104
4.2.2 光刻与刻蚀 105
4.2.3 掺杂 109
4.2.4 热处理 110
4.3 后道工艺 111
4.3.1 测试 111
4.3.2 封装 112
4.4 整体工艺良品率 119
4.4.1 概述 119
4.4.2 良品率的制约要素 120
复习思考题 122
第五章 微机电系统(MEMS) 123
5.1 MEMS的分类 124
5.2 MEMS实例 125
5.2.1 几种重要的MEMS器件 125
5.2.2 MEMS器件的主要制作技术和发展方向 131
5.3 NEMS 132
复习思考题 133
第六章 光电器件 134
6.1 半导体发光二极管 136
6.1.1 半导体电致发光机理 137
6.1.2 半导体发光二极管的分类和特点 137
6.1.3 半导体发光二极管的材料 139
6.2 半导体激光器 140
6.3 光电探测器 145
6.3.1 概述 145
6.3.2 光电导探测器 147
6.3.3 光电二极管 147
6.3.4 光电晶体管 149
6.3.5 电荷耦合器件(CCD) 150
6.4 半导体太阳能电池 159
6.4.1 PN结的光生伏特效应 159
6.4.2 太阳能电池的电流-电压特性 161
6.4.3 太阳能电池的效率 163
复习思考题 165
第七章 新型半导体材料 166
7.1 石墨烯 167
7.1.1 石墨烯的背景介绍 168
7.1.2 石墨烯的主要制备方法 168
7.1.3 石墨烯的主要分类 169
7.1.4 石墨烯的基本特性和主要应用 169
7.2 碳纳米管 173
7.2.1 碳纳米管的结构 175
7.2.2 碳纳米管的制备方法 176
7.2.3 碳纳米管的纯化 178
7.2.4 碳纳米管的独特性质和相关应用 178
复习思考题 185
附录A 国家集成电路产业发展推进纲要 186
附录B 微电子产业常用专业词汇表 190
附录C 半导体公司常用词汇一览表 199
参考文献 207
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