Semiconductor Macroatoms

Semiconductor Macroatoms pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:World Scientific Pub Co Inc
作者:Rossi, Fausto 编
出品人:
页数:319
译者:
出版时间:
价格:$ 125.43
装帧:HRD
isbn号码:9781860946080
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 半导体
  • 半导体
  • 宏原子
  • 量子点
  • 纳米结构
  • 材料科学
  • 凝聚态物理
  • 电子结构
  • 光谱学
  • 理论计算
  • 半导体物理
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具体描述

This book discusses the basic physics of semiconductor macroatoms at the nanoscale as well as their potential application as building blocks for the realization of new-generation quantum devices. It provides a review on state-of-the art fabrication and characterization of semiconductor quantum dots aimed at implementing single-electron/exciton devices for quantum information processing and communication. After an introductory chapter on the fundamentals of quantum dots, a number of more specialized review articles presents a comprehensive picture of this rapidly developing field, specifically including strongly multidisciplinary topics such as state-of-the-art nanofabrication and optical characterization, fully microscopic theoretical modeling of nontrivial many-body processes, as well as design and optimization of novel quantum-device architectures.

好的,这是一本名为《晶体管制造工艺中的新视角》的图书简介,着重介绍半导体制造流程中的非传统、新兴领域,旨在为专业工程师和研究人员提供深入的见解,完全不涉及您提及的《Semiconductor Macroatoms》中的具体内容。 --- 《晶体管制造工艺中的新视角》 简介 在当今信息技术飞速发展的时代,半导体器件的性能提升已不再仅仅依赖于特征尺寸的持续微缩。当硅基 CMOS 结构逼近物理极限时,材料科学、先进制造技术与器件物理学的交叉前沿正在开辟全新的路径。本书《晶体管制造工艺中的新视角》正是在此背景下应运而生,它聚焦于那些正在重塑未来芯片制造版图的关键性、颠覆性技术和新兴工艺领域。 本书避开了对传统平面CMOS结构的详尽叙述,而是将目光投向了后摩尔时代半导体制造所面临的核心挑战及其创新解决方案。我们深入探讨了异构集成、下一代晶体管架构的精细控制,以及为实现更高能效和更强集成度所必需的材料和工艺革新。 全书结构清晰,逻辑严谨,旨在提供一个全面而深入的视角,使读者能够掌握当前最前沿的半导体制造技术,并理解这些技术如何克服传统硅基技术的瓶颈。 --- 第一部分:后摩尔时代的器件架构与材料革新 本部分旨在为读者奠定理解新兴制造工艺的基础,重点关注超越FinFET结构的下一代晶体管形态以及关键的替代材料体系。 第一章:Gate-All-Around (GAA) 晶体管的工艺实现与挑战 随着特征尺寸的进一步缩小,鳍式场效应晶体管(FinFET)面临的静电控制和短沟道效应问题日益严峻。本章详细剖析了Gate-All-Around(GAA)结构——特别是纳米片(Nanosheet)和纳米线(Nanowire)结构——的制造流程。 纳米片堆叠与均一性控制: 重点讨论了如何精确控制垂直堆叠的纳米片层数、厚度和宽度,这对器件的阈值电压(Vt)均匀性和驱动电流至关重要。我们分析了先进的图案化技术(如Self-Aligned Patterning)在实现高纵横比结构中的应用与局限。 环绕栅极(GAA)的金属栅极工艺: 探讨了在极小尺度下实现均匀、高品质高介电常数(High-k)材料沉积与金属栅极接触的工艺窗口。特别是,我们详细审视了选择性退火和后退火处理对界面态密度(Dit)的影响。 应力工程在GAA中的应用: 分析了在纳米片侧壁引入应力(如SiGe或SiC衬底)以调控载流子迁移率的最新进展,以及如何将这些应力技术与先进的沉积技术(如ALD/MOCVD)无缝集成。 第二章:超越硅的半导体材料探索 为提升电子和空穴迁移率,实现更低的功耗,本章探讨了在沟道材料层面的突破。 III-V族半导体在CMOS中的集成: 深入分析了砷化铟(InAs)和锑化铟(InSb)等材料作为n沟道晶体管的潜力。重点在于解决III-V材料与硅基衬底之间的晶格失配、界面钝化和欧姆接触的挑战。我们详细讨论了如何利用原子层沉积(ALD)技术来构筑高质量的界面隔离层。 二维(2D)材料的引入: 探讨了二硫化钼(MoS2)和二硒化钨(WSe2)等二维材料作为超薄沟道的制造可行性。内容包括如何实现高质量的均匀薄膜转移或原位生长,以及如何应对二维材料在空气环境下的稳定性问题和接触电阻过高的问题。 铁电材料在存储与逻辑中的应用: 简要介绍了铪基铁电体(HfO2-based ferroelectrics)在制造高可靠性铁电场效应晶体管(FeFET)中的应用潜力,以及如何将其与现有CMOS工艺兼容。 --- 第二部分:先进互连与异构集成技术 摩尔定律的持续有效越来越依赖于芯片内部互联的效率和芯片之间通信的带宽。本部分聚焦于先进的互连技术和多芯片封装的集成策略。 第三章:后光刻时代的图案化技术 随着特征尺寸进入到5nm及以下,传统的深紫外光刻(DUV)和极紫外光刻(EUV)的组合正面临分辨率和成本的瓶颈。 模板辅助沉积与图案化(TADF): 详述了如何使用自组装单分子层(SAMs)或聚合物模板来定义亚10nm尺度的线和孔结构。重点分析了模板的去除、刻蚀的选择性以及对后续沉积过程的干扰。 直接刻写技术(Direct-Write Lithography): 讨论了聚焦电子束(E-beam)和离子束技术在研发阶段的突破,以及它们在制造复杂掩模和特定功能模块上的独特优势。 双重曝光与多重曝光的优化策略: 深入探讨了相移掩模(PSM)和偏置光刻(OPC)在实现极高线宽对比度时的算法优化和物理限制。 第四章:高密度互连与3D集成 本章聚焦于如何通过垂直堆叠和先进的封装技术来解决芯片I/O和延迟瓶颈。 超高密度铜互连的工艺优化: 详细分析了为实现更小线宽和间距的铜电镀和化学机械抛光(CMP)工艺的改进。特别是,我们探讨了如何降低互连电阻和电容(RC延迟),以及如何通过添加阻挡层材料来抑制铜的扩散。 混合键合(Hybrid Bonding)的精确对准: 探讨了实现芯片到芯片(Chip-to-Chip)或晶圆到晶圆(Wafer-to-Wafer)纳米级精度的键合技术。关键在于界面表面的超平坦化、去除表面污染物以及在室温下实现高强度的共价键合。 硅通孔(TSV)的垂直集成挑战: 侧重于制造高深宽比(HAR)的TSV,包括深孔的反应离子刻蚀(RIE)工艺控制、绝缘层的均匀性沉积,以及空腔的填充技术(如超填充铜电镀或钨填充)。 --- 第三部分:工艺控制、可靠性与良率管理 在微纳尺度的制造环境中,工艺波动对成品率的影响被指数级放大。本部分关注于提高控制精度和确保长期可靠性的先进方法。 第五章:先进的在线计量与缺陷控制 高分辨率散射测量技术: 介绍了用于测量纳米片厚度、侧壁粗糙度和沉积薄膜的应力状态的先进光学和电子束散射技术。 等离子体残留物分析与清除: 探讨了刻蚀和清洗过程中残留在深沟槽结构中的有机和无机残留物对后续工艺(如ALD)的影响,以及如何设计更高效的等离子体清洗配方。 第六章:面向可靠性的工艺窗口设计 电迁移与机械应力耦合分析: 针对先进互连结构,分析了电迁移的加速机制,特别是热应力与电场共同作用下的失效模式。 介电击穿(Dielectric Breakdown)的预防: 讨论了在高电场下,高-k/金属栅极堆栈界面缺陷导致漏电和击穿的机理,以及如何通过优化退火过程来提高介电层的均匀性和耐受性。 --- 总结 《晶体管制造工艺中的新视角》不仅是一本技术手册,更是一份对半导体制造未来方向的战略性展望。本书旨在填补传统教科书中对前沿、跨学科制造技术的系统性论述空白,为推动下一代计算平台的研发提供坚实的工艺基础知识。本书适合于半导体研发工程师、工艺集成专家、以及致力于微纳制造技术创新的学术研究人员和高级研究生。通过深入研读本书,读者将能够掌握应对未来纳米尺度挑战所需的核心技术与思维框架。 ---

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这是一本真正意义上的“硬核”读物,它毫不犹豫地将读者带入了半导体设计的最前沿,以一种几乎是沉浸式的方式,剖析了宏观原子(Macroatoms)这个概念在现代集成电路制造中的核心作用。我原本对这个领域只有一些模糊的认识,更多的是停留在“芯片”这个成品层面。然而,翻开这本书,我才意识到,我们所熟知的那些复杂精密的芯片,其基础构建单元竟然是以如此宏观的视角来理解的。作者并非简单地罗列技术术语,而是通过大量的图示、流程图以及对实际案例的深入分析,层层剥茧,将原本抽象的概念具象化。我尤其喜欢其中关于“可重构性”和“模块化”设计的章节,它清晰地阐述了宏观原子如何在提升设计效率、降低功耗以及实现特定功能时扮演至关重要的角色。例如,书中对一种新型的“能量采集宏观原子”的描述,让我眼前一亮,它如何巧妙地将环境能量转化为可用的电能,并集成到芯片的整体架构中,这不仅是技术的进步,更是对未来可持续计算模式的一种大胆设想。我发现自己常常会停下来,反复研读某些段落,尝试理解作者在字里行间所传递的深层含义。这本书并非易读之物,它要求读者具备一定的工程背景和逻辑思维能力,但正是这种挑战性,让我更加着迷。我能够感受到作者在内容组织上的深思熟虑,每个章节都像一块精心打磨的拼图,最终组合成一幅宏伟的半导体设计蓝图。书中的语言风格严谨而不失生动,虽然是技术性很强的著作,但并没有让人感到枯燥乏味。它就像一位经验丰富的工程师,在你耳边细致地讲解着最前沿的理论和实践。

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当我开始阅读《Semiconductor Macroatoms》时,我并未预料到它会如此深刻地影响我对现代电子工程的认知。这本书以一种近乎哲学的高度,剖析了半导体设计中的“宏观原子”这一核心概念。它不是简单地罗列技术参数,而是从更基础的、构建性的层面,解释了为何现代芯片能够如此复杂而又高效。我尤其被书中关于“可扩展性”的论述所吸引,作者提出了一种“模块化接口宏观原子”的设计思想,它允许不同设计团队、甚至不同公司开发的IP核能够无缝集成,极大地促进了产业的协作和创新。这对于目前高度分工的半导体行业来说,具有划时代的意义。书中对“能效管理宏观原子”的详细阐述,也让我受益匪浅。它不仅介绍了功耗优化的基本原理,更结合宏观原子的特性,提出了许多创新的低功耗设计策略,例如基于“自主休眠宏观原子”的动态功耗平衡机制,这直接指导了我后续在物联网设备上的功耗优化实践。我常常会反思作者在书中提出的每一个观点,并尝试将其与我所了解的实际应用相结合。这本书的文字风格严谨而富有逻辑,它就像一位经验丰富的导师,循循善诱地引导着读者进入半导体设计的精妙世界。

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《Semiconductor Macroatoms》这本书,为我打开了一扇通往半导体设计深层结构的大门。我原本以为,芯片设计就是一堆逻辑电路的堆砌,但这本书让我意识到,在更宏观的层面上,存在着一些被称为“宏观原子”的基石,它们以其独特的功能和可组合性,构成了现代芯片的骨架。我非常欣赏书中对“灵活性”的深入剖析,作者详细介绍了如何通过组合不同的宏观原子,来快速适应各种不同的应用需求。这对于快速迭代和定制化产品开发至关重要。书中关于“异构计算宏观原子”的章节,更是让我大开眼界,它阐述了如何将不同类型的计算单元,如CPU、GPU、DSP等,通过特殊的宏观原子接口进行高效集成,从而实现强大的异构计算能力。这对于当前人工智能和大数据处理等领域的发展,提供了重要的理论基础。我发现自己常常会在阅读时,结合自己过去的设计经验,去验证书中所提出的观点,并从中获得新的启发。作者的写作风格非常注重细节,他不仅解释了“是什么”,更深入地探讨了“为什么”和“如何做”,使得这本书具有极高的实践指导意义。

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《Semiconductor Macroatoms》这本书,以一种前所未有的方式,将半导体设计的核心概念“宏观原子”展现在读者面前。我原本对芯片设计只有一个笼统的认识,以为它只是工程师们进行的一系列精密的计算和物理布局。但这本书,让我看到了一个更具体系化、模块化的设计思路。我特别欣赏书中关于“标准化”的深入探讨,作者提出了一种“可配置宏观原子”的设计,它允许根据不同的应用场景,灵活地调整其内部参数和功能,从而实现高度的复用性。这对于提高设计效率、降低开发成本具有极大的意义。书中关于“安全性宏观原子”的章节,也让我茅塞顿开,它详细阐述了如何通过特定的宏观原子来增强芯片的安全性,例如用于加密、认证和防篡悔的模块。这对于当前网络安全日益重要的时代,显得尤为宝贵。我发现,阅读这本书的过程,就像是在进行一次深度探索,每一次翻页都可能带来新的认知和启发。作者的写作风格非常注重逻辑性和条理性,他善于将复杂的概念分解,并一步步引导读者理解。

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作为一名在嵌入式系统领域工作的工程师,《Semiconductor Macroatoms》这本书,对我来说简直是“及时雨”。它以一种全新的视角,阐述了半导体设计中的“宏观原子”这一概念,并将其与实际工程应用紧密结合。我尤其赞赏书中关于“适应性”的深入讨论,作者提出了一种“自适应宏观原子”的设计,它能够根据工作环境的变化,动态调整自身性能和功耗,从而在各种复杂场景下都能保持最佳状态。这对于开发需要长时间稳定运行的嵌入式设备来说,意义重大。书中关于“实时性宏观原子”的章节,也让我耳目一新,它详细介绍了如何通过特殊的宏观原子设计,来保证芯片在处理实时数据时的低延迟和高精度。这对于自动驾驶、工业控制等对实时性要求极高的领域,是不可或缺的技术。我发现,这本书不仅仅是理论的介绍,它还包含了大量的案例分析和设计指南,这些都为我实际工作提供了直接的参考。作者的写作风格非常务实,他用清晰的语言解释了每一个技术细节,并强调了不同宏观原子之间的协同作用。

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对于任何一个对现代电子设备内部运作原理感到好奇的人来说,《Semiconductor Macroatoms》都是一本不可多得的宝藏。这本书以一种非常独特且引人入胜的方式,揭示了半导体芯片设计中一个至关重要的概念——宏观原子。我并非行业内的专业人士,但凭借着对科技的热情,我一直希望能更深入地理解芯片是如何被创造出来的。而这本书,恰恰满足了我的需求。它没有使用过于晦涩难懂的专业术语,而是通过清晰的类比和直观的图解,将那些复杂的概念解释得浅显易懂。例如,书中将宏观原子比作乐高积木,不同的积木有着不同的形状和功能,而将它们巧妙地组合起来,就能搭建出各种各样精密的结构。我特别欣赏书中关于“功能模块化”的探讨,它解释了为什么现代芯片设计越来越依赖于预先设计好的、可复用的宏观原子单元,以及这种方式如何极大地提高了设计效率并降低了出错的可能性。我还对书中关于“可配置性”的讨论留下了深刻印象,作者详细介绍了如何通过调整宏观原子的内部参数,来适应不同的应用场景和性能需求,这让我对芯片设计的灵活性有了全新的认识。这本书让我明白,那些我们 everyday 使用的智能手机、电脑,背后都凝聚着如此精妙的设计智慧。它不仅仅是技术知识的传播,更是一种对创新思维的启迪。

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自从收到《Semiconductor Macroatoms》这本书,我的工作效率似乎都有了质的飞跃。我是一名在FPGA领域工作的工程师,一直以来,我们都在追求更高的逻辑密度和更低的功耗,但对于底层架构的理解,总是停留在逻辑门和基本单元的层面。这本书的出现,彻底颠覆了我对“宏观原子”的认知。它将半导体设计推向了一个更高的抽象层次,让我看到了如何通过组合这些“宏观原子”来构建复杂的SoC(System-on-Chip)设计。书中对于不同类型宏观原子的分类和功能详解,以及它们之间的互联机制,都为我提供了宝贵的参考。特别是关于“可扩展性”的讨论,作者提出了一个名为“通用接口宏观原子”的概念,它能够无缝地连接不同工艺、不同厂商的IP核,这对于解决当前异构计算环境下IP集成困难的问题,无疑具有里程碑式的意义。我花了大量时间研究其中关于“功耗管理宏观原子”的章节,它详细阐述了如何通过动态调整宏观原子的工作状态,来实现更精细的功耗控制。这直接指导了我近期在低功耗FPGA设计上的改进工作,效果显著。这本书不仅仅是理论的堆砌,它还包含了大量的仿真结果和实验数据,这些都增加了其说服力。作者的写作风格非常务实,他用大量篇幅解释了为什么某些设计选择是最佳的,以及这些选择背后所蕴含的权衡。我能够从字里行间感受到作者对半导体行业的深刻理解和独到见解。

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这是一本能够真正拓宽你视野的书籍,《Semiconductor Macroatoms》以其独到的视角,深入浅出地阐述了半导体设计中的“宏观原子”这一关键概念。我曾以为,理解芯片的运作只需关注晶体管和逻辑门,但这本书让我认识到,更上层的抽象——宏观原子,才是构成现代复杂系统的关键。我特别喜欢书中关于“互连性”的讨论,作者详细介绍了一种“通用互连宏观原子”的设计,它能够智能地管理芯片内部不同宏观原子之间的数据流动,优化带宽和延迟。这对于构建高性能、低延迟的系统至关重要。书中关于“可测试性宏观原子”的章节,也让我印象深刻,它提出了将测试逻辑内嵌于宏观原子之中,从而极大地简化了芯片的验证过程,并提高了测试效率。这对于缩短产品上市周期具有显著的帮助。我发现,这本书的每一个章节都像是一次知识的“刷新”,让我对半导体设计有了更全面、更深入的理解。作者的文字风格严谨而不失生动,他善于通过实例和类比,将抽象的理论变得易于理解。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本能够激发创新思维的指南。

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在我的职业生涯中,我接触过不少关于芯片设计的书籍,但《Semiconductor Macroatoms》无疑是其中最具有突破性和前瞻性的作品之一。它所提出的“宏观原子”概念,并非是对现有理论的简单复述,而是对整个半导体设计范式的深刻反思和重塑。我尤其赞赏作者在书中对“互操作性”的深入探讨。在一个日益碎片化和异构化的计算时代,如何让不同来源、不同工艺的IP核能够高效协同工作,是所有芯片设计者面临的巨大挑战。书中提出的“标准化接口宏观原子”以及相关的设计指南,为解决这一难题提供了切实可行的解决方案。这不仅仅是理论上的创新,更是具有巨大工程实践价值的指导。我被书中关于“能量效率宏观原子”的章节深深吸引,作者详细分析了不同类型的宏观原子在能耗方面的差异,并提出了一系列优化策略,包括动态电压频率调整(DVFS)、门控时钟等,并将其与宏观原子的结构特性相结合,提出了更具针对性的优化方案。这对于我们追求极致能效的嵌入式系统设计尤为重要。这本书的逻辑结构严谨,论证充分,它引导读者从宏观的视角审视芯片设计,理解各个功能模块之间的内在联系和相互作用。阅读此书,我仿佛置身于一个高维度的设计空间,能够更清晰地洞察到芯片设计的全貌。

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《Semiconductor Macroatoms》这本书,彻底改变了我对半导体设计过程的理解。我一直以为,芯片设计就是堆砌逻辑门,然后进行物理实现。但这本书,将我们带到了一个全新的抽象层面——宏观原子。它就像是芯片世界的“基本粒子”,但这里的“粒子”却承载着更加复杂和丰富的功能。我特别喜欢书中对“可重构性”的深入探讨,它详细阐述了如何通过组合不同的宏观原子,来快速构建出满足特定需求的芯片。这对于快速原型设计和市场响应速度至关重要。书中关于“性能优化宏观原子”的章节,提供了大量的实战技巧,例如如何选择合适的并行处理宏观原子,如何优化数据通路,以及如何利用流水线技术提升吞吐量。这些内容都对我日常的设计工作提供了直接的指导。我发现自己常常会停下来,思考书中所描述的各种宏观原子组合的可能性,以及它们在不同应用场景下的优势。作者的写作风格非常清晰,他善于用简单的语言解释复杂的概念,并辅以大量的图表和示例,使得阅读过程既有深度又不失趣味。这本书让我认识到,半导体设计并非是一成不变的,它是一个不断创新和演进的领域,而宏观原子,正是驱动这种演进的关键力量。

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