ULSI Devices

出版者:Wiley-Interscience

作者:Chang, C.; Sze, Simon; Chang, Y. C.

页数:744

出版时间:2000-5-1

价格:USD 197.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471240679

具体描述

A complete guide to current knowledge and future trends in ULSI devices Ultra-Large-Scale Integration (ULSI), the next generation of semiconductor devices, has become a hot topic of investigation. ULSI Devices provides electrical and electronic engineers, applied physicists, and anyone involved in IC design and process development with a much-needed overview of key technology trends in this area. Edited by two of the foremost authorities on semiconductor device physics, with contributions by some of the best-known researchers in the field, this comprehensive reference examines such major ULSI devices as MOSFET, nonvolatile semiconductor memory (NVSM), and the bipolar transistor, and the improvements these devices offer in power consumption, low-voltage and high-speed operation, and system-on-chip for ULSI applications. Supplemented with introductory material and references for each chapter as well as more than 400 illustrations, coverage includes:

* The physics and operational characteristics of the different components

* The evolution of device structures the ultimate limitations on device and circuit performance

* Device miniaturization and simulation

* Issues of reliability and the hot carrier effect

* Digital and analog circuit building blocks *An Instructor's Manual presenting detailed solutions to all the problems in the book is available from the Wiley editorial department

用户评价

说实话，我抱着一种非常功利的心态开始阅读这本关于“ULSI Devices”的著作，毕竟手头有个与先进封装相关的项目需要攻克。我原以为这会是一本枯燥的、充满公式和参数的工程手册，但读完前三章后，我发现自己低估了它的价值。这本书的厉害之处在于它构建了一个宏观到微观的完整认知框架。它不是简单地罗列晶体管的I-V特性曲线，而是花了大篇幅去解释在不同工作状态下，载流子的输运机制是如何随尺寸缩小而发生根本性转变的。作者对于载流子迁移率的温度依赖性分析，简直是教科书级别的范本，那种对物理现象的洞察力，让人不得不佩服。更让我眼前一亮的是，书中对可靠性工程的探讨，这一点很多同类书籍都会一带而过。它详细分析了电迁移（EM）和热点效应（Hot Carrier Effect）的长期损伤机制，并给出了具体的建模方法。这对于我后续进行加速寿命测试和失效分析时，提供了强有力的理论支持。这本书的深度已经触及到领域前沿，即便是在阅读过程中需要频繁查阅其他资料辅助理解，但我坚信，掌握了书中的核心思想，对未来解决复杂系统集成问题大有裨益。

这本书给我的感觉更像是一部经过精心打磨的学术专著，而非面向大众读者的入门教材。它的逻辑链条非常紧密，每一个章节的展开都建立在前一章节深入论述的基础之上，环环相扣，构建起一个坚不可摧的理论大厦。我特别欣赏作者在讨论版图效应（Layout Effects）时所展现的细致入微。在ULSI领域，芯片的实际性能往往被寄生效应和版图约束所限制，而这本书直面了这些“工程的脏活累活”。它详细阐述了互连线电阻、电容对信号延迟的影响，甚至涉及到电磁兼容性（EMC）的初步考量。这些内容通常在其他基础教材中被简化或省略，但对于实际的芯片设计流程而言，却是至关重要的瓶颈。阅读这本书的过程中，我常常停下来，不是因为我没听懂，而是因为某些描述过于精辟，需要时间消化其中的深意。它要求读者具备一定的数学和半导体基础，但回报是巨大的——它将知识从“知道”提升到了“理解”的高度，让我对集成电路的设计哲学有了全新的认识。

我是一位资深的电子工程师，从业二十多年，手里堆了不少关于半导体器件的书籍，但很少有像这本《ULSI Devices》这样，能让我产生“相见恨晚”的感觉。它的行文风格极其老练且自信，没有丝毫新手作者的彷徨与啰嗦。最让我感到惊喜的是，作者没有沉溺于对CMOS基本结构的重复描述，而是将重点放在了后期的器件结构创新上。比如，高介电常数（High-k）栅氧化物和金属栅极的引入，书中对这些革新所带来的量子隧穿电流控制的复杂性进行了极为透彻的剖析。作者的数学功底深厚，但表达方式却很注重物理直觉的培养。他擅长用类比和几何直观来解释那些抽象的量子力学效应，这使得即便是一些概念晦涩的部分，比如费米能级的变化对阈值电压的影响，也能被迅速抓住重点。唯一的遗憾是，全书的案例大多基于经典的硅基技术，对于新兴的III-V族材料在射频和光电子集成方面的应用，篇幅略显不足，但瑕不掩瑜，它为理解硅基VLSI的极限提供了坚实的理论基石。

我是在一个非常紧张的学术会议前夕开始啃这本《ULSI Devices》的，坦白说，一开始我只是想快速浏览一下相关背景资料。没想到，这本书的叙事节奏掌握得恰到好处，既有深度又不失流畅性。作者在处理器件模型参数提取的部分展现了惊人的工程智慧。他没有直接给出复杂的拟合公式，而是先展示了实验数据是如何不符合理想模型，然后引导读者一步步推导出修正模型的过程。这种“发现式”的教学方法极大地激发了我的学习兴趣。尤其是关于亚微米甚至纳米尺度下沟道长度调制效应的深入分析，清晰地展示了如何从布线理论过渡到实际的电路性能优化。书中配有的插图虽然数量不算多，但每一张都经过精心设计，完美地辅助了文字的阐述，比如能带图、电场分布图，都清晰地标示了关键的物理边界条件。这本书的价值在于它真正搭建起了从材料科学到器件工程，再到电路性能的完整桥梁，它不仅仅是关于“制造什么”，更是关于“为什么这样设计会更好”的深刻哲学探讨。

这本书的装帧设计得相当别致，封面的材质摸上去有一种独特的粗粝感，与书名“ULSI Devices”的专业气质形成了有趣的对比。初翻阅时，我被它严谨的排版和清晰的图表所吸引。作者在绪论部分对超大规模集成电路的起源和发展脉络梳理得非常到位，不像有些教科书那样干巴巴地堆砌概念，而是用了一种近乎讲故事的方式，让人很容易代入到那个技术飞速迭代的时代背景中去。特别是关于早期光刻技术突破的那几章，细节丰富，仿佛能让人感受到工程师们攻克难关时的那种紧张与兴奋。深入到器件物理那一块，公式的推导过程极为详尽，即便是对于初学者来说，那些复杂的半导体方程，在作者的逐步拆解下，也变得清晰易懂。我特别欣赏它对非理想效应的讨论，没有回避现实世界中器件性能下降的原因，而是深入剖析了热效应、短沟道效应等带来的影响，这使得整本书的理论深度远超市场上的同类教材。当然，内容偏向理论基础和经典器件模型，对于最新的制程节点工艺的快速迭代，可能需要读者结合最新的研究论文来补充，但作为奠定坚实基础的读物，它无疑是极佳的选择。