cmos及其他先导技术 电子、电工 作者
特大规模集成电路设计
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作者作者
出版社机械工业出版社
ISBN9787111593911
出版时间2018-04
版次1
装帧平装
开本16
页数329页
定价99元
货号311_9787111593911
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目录：
译者序
前言
部分 cmos电路和工艺
章 cmos数字电路的能效
1.1 概述
1.2 数字电路中的能量能折中
1.3 能效设计技术
1.4 能量和结
参文献
第2章 先导工艺晶体管等比例缩放：特大规模领域可替代器件结构
2.1 引言
2.2 可替代器件结构
2.3 结
参文献
第3章 基准化特大规模领域可替代器件结构
3.1 引言
3.2 可替代器件等比例缩放潜力
3.3 可比器件的缩放潜力
3.4 评价指标
3.5 基准测试结果
3.6 结
参文献
第4章 带负电容的扩展
4.1 引言
4.2 直观展示
4.3 理论体系
4.4 实验工作
4.5 负电容晶体管
4.6 结
致谢
参文献
第二部分 隧道器件
第5章 设计低压高电流隧穿晶体管
5.1 引言
5.2 隧穿势垒厚度调制陡峭度
5.3 能量滤波切换机制
5.4 测量电子输运带边陡度
5.5 空间非均匀校正
5.6 pn结维度
5.7 建立一个完整的隧穿场效应晶体管
5.8 栅极效率大化
5.9 避其他的设计问题
5.10 结
致谢
参文献
第6章 隧道晶体管
6.1 引言
6.2 隧道晶体管概述
6.3 材料与掺杂的折中
6.4 几何尺寸因素和栅极静电
6.5 非理想
6.6 实验结果
6.7 结
致谢
参文献
第7章 石墨烯和二维晶体隧道晶体管
7.1 什么是低功耗开关
7.2 二维晶体材料和器件的概述
7.3 碳纳米管和石墨烯纳米带
7.4 原子级薄体晶体管
7.5 层间隧穿晶体管
7.6 电荷与电压增益陡峭器件
7.7 结
参文献
第8章 双层伪自旋场效应晶体管
8.1 引言
8.2 概述
8.3 基础物理
8.4 bisfet设计和集约模型
8.5 bisfet逻辑电路和结果
8.6 工艺
8.7 结
致谢
参文献
第三部分 可替代场效应器件
第9章 关于相关氧化物中金属绝缘体转变与相位突变的计算与学
9.1 引言
9.2 二氧化钒中的金属绝缘体转变
9.3 相变场效应器件
9.4 相变两端器件
9.5 神经电路
9.6 结
参文献
0章 压电晶体管
10.1 概述
10.2 工作方式
10.3 pet材料的物理特
10.4 pet动力学
10.5 材料与器件制造
10.6 能评价
10.7 讨论
致谢
参文献
1章 机械开关
11.1 引言
11.2 继电器结构和作
11.3 继电器工艺技术
11.4 数字逻辑用继电器设计优化
11.5 继电器组合逻辑电路
11.6 继电器等比例缩放展望
参文献
第四部分 自旋器件
2章 纳米磁逻辑：从磁有序到磁计算
12.1 引言与动机
12.2 作为二进制开关单元的单域纳米磁体
12.3 耦合纳米磁体特
12.4 工程耦合：逻辑门与级联门
12.5 磁有序中的错误
12.6 控制磁有序：同步纳米磁体
12.7 nml计算系统
12.8 垂直磁介质中的纳米磁体逻辑
12.9 两个关于电路的案例研究
12.10 nml电路建模
12.11 展望：nml电路的未来
致谢
参文献
3章 自旋转矩多数逻辑门逻辑
13.1 引言
13.2 面内磁化的
13.3 模型
13.4 面内磁化开关的模式
13.5 垂直磁化
13.6 垂直磁化开关模式
13.7 结
参文献
4章 自旋波相位逻辑
14.1 引言
14.2 自旋波的计算
14.3 实验验证的自旋波元件及器件
14.4 相位逻辑器件
14.5 自旋波逻辑电路与结构
14.6 与cmos的比较
14.7 结
参文献
第五部分 关于互连的思
5章 互连
15.1 引言
15.2 互连问题
15.3 新兴的电荷器件技术的互连选项
15.4 自旋电路中的互连思
15.5 自旋弛豫机制
15.6 自旋注入与输运效率
15.7 电气互连与半导体自旋电子互连的比较
15.8 结与展望
参文献
内容简介：
由刘金、科林库恩等著的cmo及其他先导技术(特大规模集成电路设计)/电子电气工程师技术丛书概述了现代cmo晶体管的技术发展，并提出了新的设计方法来改善晶体管能的局限。本书共四部分。部分回顾了芯片设计的注意事项并且基准化了许多替代的开关器件，重点论述了具有更大亚阈值摆幅的器件。第二部分涵盖了利用量子力学隧道效应作为开关来实现更陡峭亚阈值摆幅的各种器件设计。第三部分涵盖了利用替代方法实现更高效开关能的器件。第四部分涵盖了利用磁效应或电子自旋携带信息的器件。本书适合作为电子信息类专业与工程类专业的教材，也可作为相关专业人士的参书。
作者简介：
刘金(tu―jaekingliu)，ieee会士，加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系微电子专业tmc杰出教授。finfe了的联合发明者，获得了ieeekiyotomiyau奖(2010)、电化学学会thomad.callinan奖(2011)和半导体行业协会(ia)大学研究员奖(2014)。
精彩内容：
前言preface过去四十年以来，作为数字芯片中电子开关的主要类型，cmo（互补金属氧化物半导体）晶体管持续化使电子器件的价比不断提高。器件的化已经造了信息技术的无所不在，并且对于现代社会生活的方方面面产生了巨大的影响。cmo技术已经趋于成熟，所以持续的晶体管尺寸等比例缩小在未来将不会像过去那样简单可行。这一点从某些方面发展速度的放慢（比如，芯片电源电压等比例减小，晶体管开态漏电流的等比例减小等）可以看出。很明显，开关设计需要改进，以此来维持下一个十年之后电子行业的发展。很多种类的替代开关设计正在被研究人员讨论，其中许多开关设计用到了与传统cmo晶体管不同的工作。但是，在这飞展的领域中研究人员发表的文章很少具有指导。因此，很多重要的新信息不能被主流电子领域研究人员所理解。为了解决以上问题，我们与该研究领域一些公认的专家共同创作了本书，包括：与能与功耗的折中（激励陡峭的亚阈值摆幅器件）相关的背景信息、隧道效应器件、替代场效应器件，以及电子自旋（磁）器件。本书结尾部分论述了这些新型开关设计之间互连存在的挑战。部分回顾了芯片设计的注意事项，并且基准化了许多替代的开关器件，重点论述了具有更陡峭亚阈值摆幅的器件。章介绍了过去晶体管尺寸等比例缩小中的基本概念，并且分析了密度、功耗和能这些推动现代cmo设计要素之间的关键折中。在持续的晶体管尺寸等比例缩放的背景下，本书也回顾了诸如电源门控和并行设计等电路设计技术。同时结合具有更陡峭亚阈值摆幅的新型cmo器件的潜在优势，论述了由60mv/10倍频程亚阈值摆幅造成的cmo技术中的能量效率。第2章和第3章介绍并基准化了相关研究领域中很多正在探索的替代器件。这些章节主要关注电子器件（相对于磁器件），它们包含了可以提高开关能的新和新材料。第2章介绍了这些器件的历史和工作。第3章主要从驱动电流、能量效率、制造成本、复杂程度和存储单元面积等方面来评价这些器件。第4章探讨了在cmo晶体管栅叠层中引入铁电层来克服60mv/10倍频程亚阈值摆幅的方法。其中展示了理论和近期的实验，用于支持通过小信号负电容来实现cmo晶体管的可能。第二部分涵盖了利用量子力学隧道效应作为开关来实现更陡峭亚阈值摆幅的各种器件设计。根据同时实现陡峭亚阈值摆幅、大开关电流比和高开态电导的要求，第5章评估了隧道场效应晶体管（tfet）的前景。其中研究了pn结维度的影响，论述了各种设计的折中，以及侧面、垂直及双层实现的优点。根据各种设计要求，对近期的实验数据进行了评价。第6章继续对tfet进行论述，重点关注了ⅲ~ⅳ族半导体材料。该章论述了设计同质结相对异质结ⅲⅴ族半导体材料的折中，如何通过p沟道teft来实现高能，以及与ⅲ～ⅴ族半导体材料特别相关的非理想（比如陷阱、表面粗糙度和混合无序）。第7章通过评估用石墨烯和二维半导体材料制作的teft前景进一步探讨了teft。该章介绍了面内隧道效应器件和层间隧道效应器件，并结合理论上的理解对近期的实验结果进行论述。第8章介绍了一种新型隧道效应器件，即双层伪自旋场效应晶体管（bifet）。bifet依赖于实现室温下两个电介质分离的石墨烯层中激子（电子空穴）超流体凝结的可能。室温下凝结的形成是bifet工作的关键所在。该章论述了创造这样一个凝结现象的关键物理条件和挑战。bifet的精简模型和电路设计也将论述，同时体现其相对于cmo的能优势。第三部分涵盖了利用替代方法实现更高效开关能的器件。第9章讨论了使用相关电子材料制作器件的可能，这种器件可以在绝缘体相和金属相之间转换。其中论述了这种金属绝缘体转换的物理机制，并着重论述了二氧化钒（vo2）系统。该章同时论述了mottfet器件、固态vo2fet器件和液态栅极vo2fet器件，以及使用这些器件的电路结构。0章介绍了压电晶体管（pet）器件。pet实质上是一个固态继电器，其中压电单元提供了机械力，压阻元件将机械力转化为电子开关。该章同时论述了压电和压阻材料的基本物理，以及工艺集成的挑战，也探讨了pet动力学、精简模型和电路设计，以及它们相对于cmo的能优势。1章论述了作为逻辑开关的纳米级机电继电器。继电器用机械运动从物理上缩短或断开两个接触物之间的联系，它有零开态漏电流的理想特征、极大的亚阈值摆幅和低的栅漏。该章还介绍了纳米级继电器特殊的材料要求和工艺集成的挑战，描述了一系列用于更精简的复杂逻辑电路实现的继电器，并且论述了尺寸等比例缩小的方法。第四部分涵盖了利用磁效应或电子自旋携带信息的器件。这些器件能用于实现纳米磁逻辑（其中小磁体用于构建电路）、电子自旋转矩逻辑和电子自旋波逻辑（其中电子自旋用于表征信息）。2章论述了利用单域磁体制造电路的可能。该章同时介绍了单域纳米磁体的开关特和多种同步方案。该章提出了一个与cmo不同的全加器结构，并回顾了纳米磁逻辑设计中的问题。3章介绍了利用电子自旋转矩效应来制造大多数逻辑门电路的
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