【全新】 集成电路设计 王志功，陈莹梅编著 电子工业出版社 9787121459443
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作者王志功，陈莹梅编著
出版社电子工业出版社
ISBN9787121459443
出版时间2023-06
装帧平装
开本其他
定价69.9元
货号13182075
上书时间2024-12-21
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商品详情
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作者简介
王志功，东南大学信息学院教授，博士生导师，射频与光电集成电路研究所终身荣誉所长；“国家杰出青年科学基金”获得者，教育部长江学者特聘教授。曾任两届国家863计划光电子主题专家组专家，国务院学位委员会第六届学科评议组电子科学与技术组成员。连任四届教育部高等学校电工电子基础课程教学指导（分）委员会主任委员，中国侨联特聘专家，中国电子学会会士，中国通信学会会士。荣获2022年高等教育（本科）重量教学成果奖一等奖（排名2）、留学回国人员成就奖、全国五一劳动奖章和首届“全国侨界十杰”称号。发表论文700余篇，获100余项专利，出版专著3部、译著5部、教材13部。
目录
目 录 第1章 集成电路设计概述 1 1.1 集成电路的发展 1 1.2 集成电路设计流程及设计环境 4 1.3 集成电路制造途径 5 1.4 集成电路设计的知识范围 6 思考题 7 第2章 集成电路材料、结构与理论 8 2.1 集成电路材料 8 2.1.1 硅 9 2.1.2 砷化镓 9 2.1.3 磷化铟 10 2.1.4 锗硅 10 2.1.5 氮化镓 10 2.1.6 绝缘材料 11 2.1.7 金属材料 11 2.1.8 多晶硅 13 2.1.9 材料系统 13 2.2 半导体基础知识 14 2.2.1 半导体的晶体结构 14 2.2.2 本征半导体与杂质半导体 14 2.3 PN结与结型二极管 15 2.3.1 PN结的扩散与漂移 15 2.3.2 PN结型二极管 16 2.3.3 肖特基结二极管 16 2.3.4 欧姆型接触 17 2.4 双极型晶体管 17 2.4.1 双极型晶体管的基本结构 17 2.4.2 双极型晶体管的工作原理 18 2.5 MOS场效应晶体管 18 2.5.1 MOS场效应晶体管的基本结构 18 2.5.2 MOS场效应晶体管的工作原理 20 2.5.3 MOS场效应晶体管的伏安特性 20 思考题 24 本章参考文献 24 第3章 集成电路基本工艺 26 3.1 外延生长 26 3.2 掩模版的制造 27 3.3 光刻原理与流程 29 3.3.1 光刻步骤 29 3.3.2 曝光方式 30 3.4 氧化 31 3.5 淀积与刻蚀 32 3.6 掺杂原理与工艺 33 思考题 34 本章参考文献 35 第4章 集成电路器件工艺 36 4.1 双极型集成电路的基本制造工艺 37 4.1.1 双极型硅工艺 37 4.1.2 HBT工艺 38 4.2 MESFET和HEMT工艺 40 4.2.1 MESFET工艺 40 4.2.2 HEMT工艺 41 4.3 MOS和相关的VLSI工艺 43 4.3.1 PMOS工艺 44 4.3.2 NMOS工艺 45 4.3.3 CMOS工艺 48 4.4 BiCMOS工艺 50 思考题 53 本章参考文献 53 第5章 MOS场效应管的特性 54 5.1 MOS场效应管 54 5.1.1 MOS管伏安特性的推导 54 5.1.2 MOS电容的组成 55 5.1.3 MOS电容的计算 57 5.2 MOSFET的阈值电压VT 58 5.3 体效应 60 5.4 MOSFET的温度特性 60 5.5 MOSFET的噪声 61 5.6 MOSFET尺寸按比例缩小 61 5.7 MOS器件的二阶效应 64 5.7.1 L和W的变化 64 5.7.2 迁移率的退化 66 5.7.3 沟道长度的调制 66 5.7.4 短沟道效应引起的阈值电压的变化 67 5.7.5 狭沟道效应引起的阈值电压的变化 67 思考题 68 本章参考文献 68 第6章 集成电路器件及SPICE模型 69 6.1 无源器件结构及模型 69 6.1.1 互连线 69 6.1.2 电阻 70 6.1.3 电容 72 6.1.4 电感 73 6.1.5 分布参数元件 75 6.2 二极管电流方程及SPICE模型 78 6.2.1 二极管的电路模型 78 6.2.2 二极管的噪声模型 79 6.3 双极型晶体管电流方程及SPICE模型 79 6.3.1 双极型晶体管的EM模型 80 6.3.2 双极型晶体管的GP模型 82 6.4 结型场效应JFET ( NJF/PJF ) 模型 83 6.5 MESFET（NMF/PMF）模型（SPICE3.x） 83 6.6 MOS管电流方程及SPICE模型 84 思考题 87 本章参考文献 87 第7章 SPICE数模混合仿真程序的设计流程及方法 88 7.1 采用SPICE的电路设计流程 88 7.2 电路元件的SPICE输入语句格式 89 7.3 电路特性分析语句 94 7.4 电路特性控制语句 96 7.5 HSPICE缓冲驱动器设计实例 98 7.6 HSPICE跨导放大器设计实例 101 7.7 PSPICE电路图编辑器简介 113 7.8 PSPICE缓冲驱动器设计实例 115 7.9 PSPICE跨导放大器设计实例 119 思考题 124 本章参考文献 124 第8章 集成电路版图设计与工具 125 8.1 工艺流程的定义 125 8.2 版图几何设计规则 126 8.3 图元 129 8.3.1 MOS晶体管 129 8.3.2 集成电阻 131 8.3.3 集成电容 133 8.3.4 寄生二极管与三极管 134 8.4 版图设计准则 135 8.4.1 匹配设计 136 8.4.2 抗干扰设计 140 8.4.3 寄生优化设计 141 8.4.4 可靠性设计 142 8.5 电学设计规则与布线 144 8.6 基于Cadence平台的全定制IC设计 145 8.6.1 版图设计的环境 145 8.6.2 原理图编辑与仿真 146 8.6.3 版图编辑与验证 150 8.6.4 CMOS差动放大器版图设计实例 152 8.7 芯片的版图布局 154 8.8 版图设计的注意事项 156 思考题 157 本章参考文献 157 第9章 模拟集成电路基本单元 158 9.1 电流源电路 158 9.1.1 双极型镜像电流源[1] 158 9.1.2 MOS电流镜 160 9.2 基准电压源设计 161 9.2.1 双极型三管能隙基准源[3] 161 9.2.2 MOS基准电压源[2] 162 9.3 单端反相放大器 163 9.3.1 基本放大电路[2] 163 9.3.2 改进的CMOS推挽放大器[2] 167 9.4 差分放大器 168 9.4.1 BJT差分放大器 168 9.4.2 MOS差分放大器 169 9.4.3 CMOS差分放大器设计实例 170 9.5 运算放大器 172 9.5.1 性能参数 172 9.5.2 套筒式共源共栅运放[4] 173 9.5.3 折叠式共源共栅运放[4] 175 9.5.4 两级运放[4] 177 9.5.5 CMOS运算放大器设计实例 178 9.6 振荡器 187 9.6.1 环形振荡器 187 9.6.2 LC振荡器 191 思考题 193 本章参考文献 194 第10章 数字集成电路基本单元与版图 195 10.1 TTL基本电路 195 10.1.1 TTL反相器 195 10.1.2 TTL与非门 196 10.1.3 TTL或非门 197 10.2 CMOS基本门电路及版图实现 197 10.2.1 CMOS反相器 197 10.2.2 CMOS与非门和或非门 205 10.2.3 CMOS传输门和开关逻辑 207 10.2.4 三态门 209 10.2.5 驱动电路 210 10.3 数字电路标准单元库设计 211 10.3.1 基本原理 211 10.3.2 库单元设计 211 10.4 焊盘输入/输出单元 213 10.4.1 输入单元 213 10.4.2 输出单元 214 10.4.3 输入/输出双向三态单元（I/O PAD） 220 10.5 了解CMOS存储器[5] 221 10.5.1 动态随机存储器（DRAM） 223 10.5.2 静态随机存储器（SRAM） 227 10.5.3 闪存 229 思考题 231 本章参考文献 231 第11章 集成电路数字系统设计基础 232 11.1 数字系统硬件描述语言 232 11.1.1 基于HDL语言的设计流程 232 11.1.2 Verilog HDL语言介绍 234 11.1.3 硬件描述语言VHDL 243 11.2 数字系统逻辑综合与物理实现 249 11.2.1 逻辑综合的流程 251 11.2.2 Verilog HDL与逻辑综合 255 11.2.3 自动布局布线 258 11.3 数字系统的FPGA/CPLD硬件验证 262 11.3.1 PLD概述 262 11.3.2 现场可编程门阵列FPGA 262 11.3.3 基于FPGA的数字系统硬件验证 265 思考题 266 本章参考文献 266 第12章 集成电路的测试和封装 267 12.1 集成电路在芯片测试技术 267 12.2 集成电路封装形式与工艺流程 268 12.3 芯片键合 270 12.4 高速芯片封装 272 12.5 混合集成与微组装技术 273 12.6 数字集成电路测试方法 273 12.6.1 可测试性的重要性 273 12.6.2 测试基础 274 12.6.3 可测试性设计 275 思考题 277 本章参考文献 277
内容摘要
本教材第3版曾获首届全国教材建设奖全国优秀教材二等奖。本书是"十二五”普通高等教育本科重量规划教材和普通高等教育"十一五”重量规划教材，全书遵循集成电路设计的流程，介绍集成电路设计的一系列知识。全书共12章，主要内容包括：集成电路设计概述，集成电路材料、结构与理论，集成电路基本工艺，集成电路器件工艺，MOS场效应管的特性，集成电路器件及SPICE模型，SPICE数模混合仿真程序的设计流程及方法，集成电路版图设计与工具，模拟集成电路基本单元，数字集成电路基本单元与版图，集成电路数字系统设计基础，集成电路的测试和封装。本书提供配套微课视频、电子课件、Cadence公司授权的PSPICE学生版安装软件、HSPICE和PSPICE两种仿真工具的电路实例设计包、集成电路版图设计示范视频等。
主编推荐
"◎ 配套教学资源包括：Cadence公司提供的PSPICE学生版软件、HSPICE和PSPICE两种仿真工具的电路实例、集成电路版图设计示范视频、微课视频、电子课件等。 ◎ 遵循集成电路设计流程，提供从前端、版图、流片到封装和测试等基础知识。 ◎ 介绍Cadence 公司的PSPICE、Spectre和Virtuoso，以及Synopsys公司的HSPICE等设计工具。 ◎ 提供丰富的设计实例，包括缓冲驱动器、运算跨导放大器和限幅放大器等模拟集成电路基本单元的电路与版图设计资料。"
精彩内容
本教材第3版曾获首届全国教材建设奖全国优秀教材二等奖。本书是"十二五”普通高等教育本科重量规划教材和普通高等教育"十一五”重量规划教材，全书遵循集成电路设计的流程，介绍集成电路设计的一系列知识。全书共12章，主要内容包括：集成电路设计概述，集成电路材料、结构与理论，集成电路基本工艺，集成电路器件工艺，MOS场效应管的特性，集成电路器件及SPICE模型，SPICE数模混合仿真程序的设计流程及方法，集成电路版图设计与工具，模拟集成电路基本单元，数字集成电路基本单元与版图，集成电路数字系统设计基础，集成电路的测试和封装。本书提供配套微课视频、电子课件、Cadence公司授权的PSPICE学生版安装软件、HSPICE和PSPICE两种仿真工具的电路实例设计包、集成电路版图设计示范视频等。
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