●第1章概論 1
1.1微電子學的概念 1
1.2微電子學的戰略地位 3
1.3微電子學的發展歷史 7
1.3.1晶體管的發展歷史 7
1.3.2集成電路的發展歷史 9
1.4集成電路的分類 12
1.5微電子產業的發展現狀 15
1.6微電子技術的發展 20
1.7本章小結 26
思考題 27
第2章半導體物理基礎 28
2.1半導體材料及其基本性質 28
2.2硅的晶格結構 29
2.3硅晶體中的缺陷 32
2.4半導體中的能帶理論 34
2.5半導體的摻雜 36
2.6費米分布函數 39
2.7載流子的輸運 40
2.7.1半導體中的載流子 40
2.7.2半導體中的載流子濃度 40
2.7.3載流子的輸運機制 42
2.8連續性方程 44
2.9本章小結 45
2.10擴展閱讀內容 45
2.10.1載流子的漂移運動與遷移率的推導 45
2.10.2載流子擴散運動的推導 46
思考題 47
第3章半導體器件物理基礎 48
3.1PN結 48
3.1.1平衡PN結 49
3.1.2PN結能帶 50
3.1.3正向偏置的PN結 51
3.1.4反向偏置的PN結 52
3.1.5PN結的伏安特性 53
3.1.6PN結電容 54
3.1.7PN結擊穿 55
3.1.8PN結的應用 58
3.2雙極型晶體管 60
3.2.1晶體管的結構及類型 61
3.2.2晶體管的電流放大原理 62
3.2.3晶體管中載流子濃度分布 63
3.2.4晶體管的伏安特性曲線 65
3.2.5晶體管的頻率特性 69
3.2.6晶體管的大電流特性 71
3.3MOSFET 76
3.3.1N溝道增強型MOSFET的器件結構 76
3.3.2N溝道增強型MOSFET的能帶圖 77
3.3.3閾值電壓 79
3.3.4工作原理 81
3.3.5特性曲線 82
3.3.6N溝道耗盡型MOSFET 83
3.3.7P溝道MOSFET及不同類型MOSFET特性比較 84
3.3.8MOS功率場效應晶體管 85
3.4JFET 86
3.4.1JFET的基本結構 86
3.4.2JFET的工作原理 87
3.4.3JFET的輸出特性曲線 88
3.5MESFET的基本結構和工作原理 89
3.6本章小結 89
3.7擴展閱讀內容 90
思考題 91
第4章半導體集成電路制造工藝 93
4.1單晶生長及襯底制備 93
4.1.1單晶生長 93
4.1.2襯底制備 95
4.2光刻 96
4.3刻蝕 101
4.4摻雜技術 103
4.4.1擴散 103
4.4.2離子注入 106
4.5制膜技術 108
4.5.1氧化 109
4.5.2化學氣相澱積 115
4.5.3物理氣相澱積 122
4.6接觸與互連 124
4.7隔離技術 125
4.8封裝技術 126
4.9主要器件和工藝流程示例 127
4.9.1PN結 127
4.9.2晶體管的制造工藝 128
4.9.3雙極型集成電路的工藝流程 129
4.9.4MOS集成電路的工藝流程 132
4.10本章小結 134
思考題 134
第5章集成電路基礎 136
5.1集成電路概述 136
5.1.1集成電路的性能指標 136
5.1.2集成電路的組成要素 137
5.1.3集成電路的分類 138
5.1.4集成電路的發展 138
5.2數字集成電路 139
5.2.1數字邏輯簡介 139
5.2.2CMOS反相器性能指標 141
5.2.3CMOS邏輯門電路 148
5.2.4CMOS集成電路的特點 154
5.3雙極型和BiCMOS集成電路 155
5.3.1雙極型集成電路 155
5.3.2BiCMOS集成電路 156
5.4模擬集成電路 157
5.4.1放大器的性能指標 157
5.4.23種組態放大器 159
5.4.3差分放大器 165
5.4.4基準電壓源 167
5.4.5基準電流源 168
5.4.6運算放大電路 168
5.5集成電路版圖 170
5.5.1版圖設計規則 170
5.5.2布圖規則及布局布線技術 172
5.5.3數字電路版圖設計 174
5.5.4模擬電路版圖設計 175
5.6集成電路設計工具介紹 176
5.6.1概述 176
5.6.2Cadence工具介紹 176
5.6.3ADS工具介紹 177
5.6.4Aether工具介紹 179
5.7大規模集成電路基礎 180
5.7.1按比例縮小的基本理論――CE理論 181
5.7.2按比例縮小的CV理論 182
5.7.3按比例縮小的QCV理論 183
5.8集成電路設計方法學 183
5.9本章小結 184
思考題 185
第6章新型微電子技術 187
6.1SoC技術 187
6.1.1SoC技術現狀及其分類 187
6.1.2SoC發展中的焦點技術 188
6.1.3SoPC 190
6.2微機電繫統（MEMS）技術 191
6.2.1微機電繫統的特點 191
6.2.2微機電繫統的分類 192
6.2.3微機電繫統的工藝材料 193
6.2.4微機電繫統的應用領域 194
6.3生物芯片技術 195
6.3.1生物芯片發展歷史 195
6.3.2生物芯片分類 196
6.3.3生物芯片的應用前景 196
6.4納電子技術 196
6.4.1納電子器件 197
6.4.2納電子材料 199
6.5納米相關技術 200
6.6本章小結 203
思考題 204
參考文獻 205

本書是“十三五”江蘇省高等學校重點教材。內容從通俗性和實用性出發，全面介紹微電子科學與工程專業所需學習的各項基本理論和知識。全書共6章，主要包括：微電子學基礎（概論）、半導體物理基礎、半導體器件物理基礎、半導體集成電路制造工藝、集成電路基礎、新型微電子技術。並配套電子課件、習題參考答案等。本書可作為高等學校微電子科學與工程專業“微電子導論”課程的基礎教材，也可供相關領域的工程技術人員學習和參考。