Fundamentals of Modern VLSI Devices

出版者:Cambridge University Press

作者:Yuan Taur

页数:680

出版时间:2009-8-28

价格:USD 105.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521832946

具体描述

Learn the basic properties and designs of modern VLSI devices, as well as the factors affecting performance, with this thoroughly updated second edition. The first edition has been widely adopted as a standard textbook in microelectronics in many major US universities and worldwide. The internationally-renowned authors highlight the intricate interdependencies and subtle tradeoffs between various practically important device parameters, and also provide an in-depth discussion of device scaling and scaling limits of CMOS and bipolar devices. Equations and parameters provided are checked continuously against the reality of silicon data, making the book equally useful in practical transistor design and in the classroom. Every chapter has been updated to include the latest developments, such as MOSFET scale length theory, high-field transport model, and SiGe-base bipolar devices.

用户评价

《Fundamentals of Modern VLSI Devices》这本书，可以说是我的“秘密武器”之一。它在处理一些非常细致的物理现象时，表现出了极高的专业水准。例如，书中对载流子在异质结材料中的输运机制的详细分析，以及对俄歇复合、辐射复合等非辐射复合机制的深入探讨，让我对半导体材料的内在特性有了更深刻的认识。我尤其欣赏书中关于器件模型精度的权衡，作者解释了为什么我们需要不同精度的模型，以及如何根据应用场景选择合适的模型。当我遇到某个器件性能不符合预期时，翻阅这本书，总能找到相关的解释和可能的原因。书中对短沟道效应的分析也非常深入，它不仅仅停留在参数的罗列，而是深入分析了这些效应的物理根源以及它们在不同电路结构中的具体表现。我曾经在设计中遇到一些难以解释的器件特性，翻阅这本书，总能找到相关的解释和解决思路。这本书的写作风格非常严谨，但同时又充满了启发性，它引导我从更基本的物理定律出发，去理解一个器件是如何工作的。这种深入的理解，让我对 VLSI 器件的掌握达到了一个新的高度，也让我能够更自信地去面对各种复杂的工程挑战。

《Fundamentals of Modern VLSI Devices》这本书，对我而言，不仅仅是一本技术书籍，更像是一次深入的“科学探索”。它不仅仅罗列了器件的物理参数和工作原理，更重要的是，它引导我去理解这些参数和原理背后的深层物理机制。例如，书中对载流子在半导体材料中的迁移率的详细分析，不仅仅是给出一个公式，而是深入探讨了晶格散射、杂质散射等不同的散射机制，以及它们如何影响迁移率。我特别喜欢的是书中对MOSFET 沟道电流的推导，从简单的电场效应到复杂的沟道调制效应，每一个步骤都讲解得非常清晰，并且辅以大量的图示和表格。书中还对器件的可靠性问题进行了充分的讨论，比如热载流子效应（HCI）、栅氧化层可靠性（TDDB）等，这些都直接关系到产品的寿命和稳定性。我曾经在设计中遇到一些与器件可靠性相关的疑难杂症，通过回顾书中的相关章节，能够找到很多有用的信息。这本书的系统性非常强，它将各个器件的知识点有机地联系起来，形成了一个完整的知识体系，这对于我构建一个全面的 VLSI 器件知识库非常有帮助。尽管某些章节的数学推导会显得有些繁复，但作者总是会给出清晰的物理意义解释，让我能够理解公式背后的含义，而不是仅仅停留在机械的计算。

不得不说，《Fundamentals of Modern VLSI Devices》是一本充满挑战但也极其 rewarding 的书。它在深度上挖掘了 VLSI 器件的物理本质，我曾经在学习过程中，为理解某些器件的详细工作原理而感到头疼，比如隧穿效应在某些器件中的应用，或者载流子在复杂沟道结构中的输运行为。这本书给了我非常详尽的解释，从量子力学的基础概念，到费米-狄拉克统计，再到各种能带工程的实现方式，作者都进行了详细的阐述。我特别喜欢的是书中对各种二极管家族的介绍，比如 PIN 二极管、变容二极管等，以及它们是如何利用半导体物理原理实现特定功能的。对于 MEMS 器件的初步介绍，也让我看到了 VLSI 技术在更广泛领域的应用潜力。书中对寄生效应的分析也非常深入，它不仅仅停留在参数的罗列，而是深入分析了这些效应的物理根源以及它们在不同电路结构中的具体表现。我在实际设计中遇到的很多性能瓶颈，都可以从书中找到相关的解释和潜在的解决方案。尽管某些章节的数学推导会显得有些繁复，但作者总是会给出清晰的物理意义解释，让我能够理解公式背后的含义，而不是仅仅停留在机械的计算。这本书的系统性非常强，它将各个器件的知识点有机地联系起来，形成了一个完整的知识体系，这对于我构建一个全面的 VLSI 器件知识库非常有帮助。

《Fundamentals of Modern VLSI Devices》这本书，给我带来的最大的一个改变，就是让我从一个“现象级”的学习者，变成了一个“机制性”的理解者。在阅读这本书之前，我可能对很多器件的特性是“知道”，但并不“理解”其深层原因。例如，对于 MOSFET 的阈值电压，我大概知道它和掺杂浓度、氧化层厚度有关，但具体是怎样的函数关系，以及背后的物理机制，我并不清楚。而这本书，通过对牛顿-高斯定律、泊松方程等基本方程的求解，以及对各种边界条件的详细分析，清晰地推导出了阈值电压的表达式，并解释了每个参数的物理意义。我特别欣赏书中对各种界面效应的深入分析，例如表面沟道、体沟道以及各种陷阱对载流子行为的影响。这些细节对于理解亚微米甚至纳米尺度器件的性能至关重要。书中还对器件的各种非理想效应进行了充分的讨论，如阈值电压漂移、栅漏电流、漏电流等，并分析了它们对电路性能的影响。我曾经在设计中遇到一些难以解释的器件特性，翻阅这本书，总能找到相关的解释和解决思路。这本书的写作风格非常严谨，但同时又充满了启发性，它引导我从更基本的物理原理出发，去理解一个器件是如何工作的。这种深入的理解，让我对 VLSI 器件的掌握达到了一个新的高度。

我最近花了相当长的时间研读《Fundamentals of Modern VLSI Devices》，总体感受是，这是一本非常厚重但同样收获颇丰的书籍。它在内容的组织上，给我留下了深刻的印象。开篇从半导体材料的基本性质讲起，如晶体结构、能带理论、载流子浓度等，这些都是后续所有器件分析的基础，作者在这里的处理非常到位，概念清晰，逻辑严谨。接着，书中非常详细地介绍了二极管，包括其工作原理、伏安特性以及各种应用。我特别喜欢的是关于二极管击穿机制的讨论，作者不仅列出了不同的击穿类型，还深入分析了其物理根源。然后，这本书自然而然地过渡到了最为核心的 MOS 场效应晶体管。我对书中对于 MOS 结构的剖析感到非常满意，从绝缘层的选择到栅电极材料，再到沟道掺杂，每一个细节都被细致地讨论，并阐明了它们对器件性能的关键影响。书中对 MOS 器件的电流-电压特性曲线的推导也十分详尽，从亚阈值区到线性区再到饱和区，每一个区域的物理机制都得到了充分的解释。此外，书中对 CMOS 技术的发展历程和其在集成电路中的重要性也进行了充分的介绍，这让我对整个 VLSI 产业有了更宏观的认识。对于一些相对较新的技术，如高介电常数栅介质和金属栅极，书中也给予了相当的篇幅，并探讨了它们带来的挑战和优势。虽然某些章节的数学推导会稍微复杂一些，但配合着文中大量的插图和表格，整体的学习体验还是非常流畅的。这本书的价值在于它不仅提供了理论知识，更重要的是，它培养了我们从物理层面理解器件的能力，这对于解决实际工程问题至关重要。

读完《Fundamentals of Modern VLSI Devices》，我最大的感受是它对于器件的“内在”剖析做得非常到位。它不仅仅是告诉你器件“是什么”，更重要的是告诉你器件“为什么是这样”。从半导体材料的能带结构开始，到 PN 结的形成，再到各种晶体管的沟道电流控制机制，书中都用非常细致的物理原理进行解释。我特别喜欢的是它对栅极电压如何影响沟道电荷的阐述，以及不同工作区域下器件的电流特性是如何形成的。书中关于 MOS 结构中的电场分布和势垒高度的推导，配合着大量的示意图，让我能够非常直观地理解这些抽象的概念。当我开始学习 CMOS 反相器等基本逻辑门电路时，能够基于对 MOSFET 的深刻理解，来分析其工作原理和时序特性，这种感觉非常棒。书中还讨论了衬底掺杂浓度、氧化层厚度等工艺参数对阈值电压、跨导等关键参数的影响，这让我意识到器件的设计与制造工艺是紧密相连的。对于一些实际制造中不可避免的缺陷，比如界面态和体缺陷，书中也给予了关注，并分析了它们对器件性能的潜在影响。这本书给我最大的启发在于，它教会我如何从最基本的物理定律出发，来理解和预测一个器件的行为，而不是仅仅依赖于经验和公式。这种“探根溯源”式的学习方式，让我对 VLSI 器件有了更深刻的认识，也更有信心去解决更复杂的设计问题。

《Fundamentals of Modern VLSI Devices》这本书，从我个人学习的角度来看，它的价值体现在其强大的“工程导向性”。虽然书中充满了扎实的物理理论，但它始终围绕着如何设计和优化实际的 VLSI 器件。例如，在讨论 MOSFET 的短沟道效应时，书中不仅解释了其物理原因，更重要的是分析了这些效应如何影响器件的开关速度、漏电流以及亚阈值摆幅，并提出了相应的缓解策略。我尤其欣赏的是书中关于寄生效应的讨论，包括源漏结的扩散电流、栅漏漏电等等，这些都是在实际设计中需要重点考虑的因素。书中对器件的可靠性问题的关注也让我觉得非常实用，比如热载流子效应（HCI）、氧化层穿通（TDDB）等，这些都直接关系到产品的寿命和稳定性。书中还提供了一些关于器件参数提取的指导，虽然没有直接提供具体的工具，但其背后的原理分析，对于我理解数据手册和进行模型校准非常有帮助。在阅读过程中，我发现书中使用的语言虽然严谨，但并不晦涩难懂，作者善于用类比和形象的比喻来解释复杂的概念。当我遇到对某个器件的理解不够深入时，翻阅这本书，总能在其中找到我需要的关键信息。它就像一个经验丰富的导师，指引我理解器件的内在规律，并告诉我如何在实际的设计中应用这些知识。

《Fundamentals of Modern VLSI Devices》这本书，怎么说呢，它更像是一本百科全书式的参考书，适合我这种需要深入挖掘特定知识点的人。它对每一个器件的介绍都力求详尽，无论是 BJT、FET 还是其他一些特殊的器件，都给出了详细的物理模型和特性分析。我尤其欣赏的是书中对于器件物理参数的讨论，例如迁移率、载流子浓度、禁带宽度等等，以及这些参数如何受到工艺、材料和结构等因素的影响。书中关于器件模型精度的权衡也给我留下了深刻的印象，作者解释了为什么我们需要不同精度的模型，以及如何根据应用场景选择合适的模型。当我遇到某个器件性能不符合预期时，翻阅这本书，总能找到相关的解释和可能的原因。书中对载流子输运的探讨也相当深入，不仅仅停留在简单的漂移-扩散方程，还涉及到了如表面散射、晶界散射等更复杂的效应，这些对于理解亚微米甚至纳米尺度器件的行为至关重要。我最近在研究一些高频器件的应用，书中对寄生参数的分析，比如结电容、栅电容等，以及它们对器件高频性能的影响，给予了我很大的启发。此外，书中还探讨了器件的可靠性问题，比如热载流子效应、界面陷阱效应等，这些都是实际设计中不容忽视的方面。总的来说，这本书为我提供了一个全面而深入的参考框架，帮助我更好地理解和分析 VLSI 器件的性能，对于提升我的设计和调试能力非常有帮助。

这本《Fundamentals of Modern VLSI Devices》实在是一本令人印象深刻的著作，尤其是它在深入浅出地讲解复杂半导体物理概念方面所做的努力。作为一名刚刚涉足 VLSI 设计领域的工程师，我常常被那些晦涩难懂的理论搞得晕头转向。然而，这本书从最基础的 pn 结开始，循序渐进地构建起对MOSFET、CMOS、BJT 等关键器件的理解。它并没有停留在简单的公式堆砌，而是花费了大量的篇幅去解释每一个物理过程的根源，例如，在讨论肖特基势垒时，作者不仅仅给出公式，还详细阐述了费米能级、功函数以及载流子注入等概念，并通过清晰的图示辅助理解。我特别欣赏的是书中对实际器件模型的引入，比如 SPICE 模型，它将理论物理与实际电路仿真联系起来，让我在理解理论的同时，也能预见到这些理论在电路设计中的应用。书中对于载流子输运机制的讲解也尤为细致，从漂移到扩散，再到各种散射效应，都进行了详尽的论述，并探讨了它们对器件性能的影响。这种细致入微的分析，使得我在阅读过程中，不仅仅是在记忆知识点，更是在构建一个完整的、具有逻辑性的知识体系。即便是一些相对复杂的概念，比如表面势、阈值电压的推导，作者也能够用相对易懂的语言进行阐释，并辅以大量的例题，让我能够在实践中巩固所学。总而言之，这本书为我构建了扎实的 VLSI 器件基础，为我日后的学习和工作打下了坚实的基础，我强烈推荐给所有希望深入理解现代 VLSI 器件的同行们。

《Fundamentals of Modern VLSI Devices》这本书，在内容的深度和广度上都给我留下了深刻的印象。它不仅仅覆盖了我们最熟悉的 NMOS 和 PMOS 器件，还详细介绍了双极结型晶体管（BJT）及其在现代集成电路中的应用，以及一些其他的特色器件，如 FinFET、GAAFET 等，这些都是当前 VLSI 技术的前沿。我特别喜欢书中关于器件工艺流程的介绍，虽然不是非常详细，但它能够让我们理解，一个器件是如何从原材料一步步被制造出来的，以及工艺中的每一个步骤是如何影响器件的最终性能。书中还讨论了器件的可靠性问题，如热载流子效应（HCI）、栅氧化层可靠性（TDDB）等，这些都是实际设计中必须考虑的重要因素。我曾经在调试电路时，遇到一些与器件可靠性相关的疑难杂症，通过回顾书中的相关章节，能够找到很多有用的信息。这本书的结构非常清晰，每一章都围绕着一个主题展开，并且章节之间的衔接也非常自然。我曾经在学习过程中，遇到对某个器件的理解不够深入时，翻阅这本书，总能在其中找到我需要的关键信息，并将其与我已有的知识联系起来。总而言之，这本书为我提供了一个全面而深入的 VLSI 器件知识体系，为我今后的学习和工作打下了坚实的基础。

523 学不会。。

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