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目 录1

前言1

第1章绪言6

1.1 集成电路—梗概7

1.2历史的回顾—精致的计算机为什么用上了小芯片10

1.3 展望未来18

第2章二极管和双极型晶体管21

2.1 耗尽宽度和耗尽电容21

2.2 p—n结的电流—电压特性25

2.3 p—n结电流的温度关系28

2.4扩散电容29

2.5 p—n结击穿30

2.6 p—n结的瞬态特性33

2.7集成电路二极管36

2.8 肖特基势垒二极管37

2.9 欧姆接触41

2.10结型晶体管42

2.11 冈姆尔—普尼模型45

2.12基区扩展电阻59

2.13 混合π模型61

2.14 电压限制63

2.16离子注入的双极型晶体管64

2.16二维晶体管的分析66

2.17横向p-n-p晶体管70

第3章场效应器件79

3.1 引言79

3.2结型场效应晶体管79

3.3 MOS电容器88

3.4 MOS晶体管102

3.5等效电路109

3.6复合介质的场效应晶体管113

3.7势阱和电荷耦合器件（CCD）115

第4章无源元件125

4.1 电阻器的几何形状125

4.2电阻器的容差129

4.3半导体电阻器132

4.4扩散半导体电阻器的设计135

4.5薄膜电阻器138

4.6 分布的RC结构140

4.7微波带状电路（微带）145

4.8单块电容器149

4.9薄膜电容器152

4.10交指电容器154

4.11 电感器156

4.12耦合器157

4.13循环器与隔离器159

5.1蒸发165

第5章工艺过程的物理与化学165

5.2溅射179

5.3外延生长191

5.4扩散206

5.5离子注入230

5.6硅的氧化237

5.7氮化硅的淀积247

5.8硅晶片的清洁处理248

5.9硅中杂质的特性249

5.10光刻胶252

6.1 结隔离双极电路261

第6章硅集成电路261

6.2梁式引线技术267

6.3倒锥氧化层隔离271

6.4 V形槽隔离274

6.5介质隔离276

6.6倒装芯片278

6.7集电区扩散隔离279

6.8 埋层集电区结隔离双极型集成电路中的复合掩模281

6.9互补双极型电路282

6.10厚氧化硅金属栅MOS场效应晶体管电路283

6.11 复合绝缘栅结构286

6.12 离子注入在硅集成电路工艺中的应用287

6.13 自对准金属栅结构289

6.14 自对准多晶硅栅NMOS工艺290

6.15互补MOS结构292

6.16 DMOS和VMOS296

6.17蓝宝石上的硅电路298

6.18第二代I2L工艺299

第7章硅集成电路的设计303

7.1 引论303

7.2图形制作304

7.3掩模对准容差312

7.4 最小布图间隔314

7.5最小面积晶体管329

7.6硅集成电路的版图332

7.7集成电路的计算机辅助布图339

第8章薄膜电路359

8.1 引言359

8.2 金属膜的导电机理359

8.3衬底362

8.4薄膜电路制造工序365

8.5 电阻器的设计374

8.6 电容器的设计379

8.7导体薄膜383

8.8薄膜电路的布图384

9.1 引论390

第9章厚膜电路390

9.2厚膜工艺的定性描述391

9.3导电浆料392

9.4 电阻浆料398

9.5介质浆料402

9.6厚膜电阻器的设计与版图406

9.7厚膜电容器的设计与版图412

9.8 电路的分割412

9.9衬底413

9.10 芯片及其它分立元件的组装415

10.1 芯片的焊接420

第10章组装技术420

10.2丝焊423

10.3梁式引线426

10.4载带封装427

10.5倒扣429

10.6封装431

10.7散热问题434

第11章集成电路的中间测试及试验437

11.1 引言437

11.2 电阻率四探针测试法437

11.3 电阻率和载流子迁移率440

11.4薄膜厚度—干涉法441

11.5结深的测量448

11.6杂质分布曲线的测量449

11.7测试项目简介459

11.8数字电路的测试460

11.9存储器的测试461

11.10 模拟电路的测试464

11.11 混合模拟电路的功能测试465

11.12 自动测试设备467

11.13 集成电路测试的经济学468

第12章模拟集成电路475

12.1 运算放大器的参数475

12.2双极型差分放大器479

12.3 电路不平衡的影响485

12.4场效应晶体管差分放大器492

12.5 差分放大器的频率响应496

12.6电流源499

12.7 改进差分放大器的共模抑制比509

12.8单端放大器512

12.9直流电平移动520

12.10 由差动至单端的变换—电流镜523

12.11超β增益级和共射共基差分放大器528

12.12输出级530

12.13参考电压533

12.14运算放大器—直流条件535

12.15 运算放大器的小信号频率响应540

12.16运算放大器的大信号响应特性545

12.17运算放大器的大模型549

第13章模拟系统562

13.1 用运算放大器作信号调节562

13.2频率选择性—双二次式570

13.3非线性放大575

13.4比较器576

13.5模拟—数字变换578

13.6模拟乘法器582

13.7锁相环588

13.8锁相环的应用594

13.9输入、输出隔离的放大器598

13.10 用电荷传感器作延时元件的滤波器601

第14章数字电路613

14.1 逻辑电路的特性613

14.2发射极耦合逻辑门622

14.3 有补偿的ECL636

14.4 晶体管—晶体管逻辑641

14.5集成注入逻辑671

14.6金属氧化物半导体（MOS）逻辑682

14.7发射极功能逻辑707

14.8阈逻辑门709

第15章数字系统718

15.1 系统术语及结构问题718

15.2做存储元件的触发器722

15.3定时问题及时钟时滞731

15.4中规模集成的复杂电路733

15.5 大规模集成的复杂电路：Ⅰ存储器742

15.6大规模集成的复杂电路：Ⅱ可编程序的逻辑矩阵755

15.7大规模集成的复杂电路：Ⅲ微处理机和微计算机759

15.8集成电路的经济性767

第16章集成电路的失效、可靠性和成品率776

16.1 集成电路的失效率776

16.2集成电路的失效机理781

16.3 早期失效—可靠性筛选程序785

16.4有用寿命区787

16.5加速应力寿命试验791

16.6集成电路的成品率800

16.7缺陷密度804

16.8 可辨认的点缺陷805

16.9不可辨认的点缺陷810

16.10若干实验结果813

16.11 M的随机性817

16.12 多道工序工艺的成品率820

16.13假想的成品率模型824