《超大规模集成物理学导庥》求取 ⇩

目录1

第一章　超大规模集成（VLSI）导论1

1.1 集成电路技术的发展规律1

1.1.1　莫尔定律3

1.1.2　芯片面积增大5

1.1.3　器件尺寸的缩小9

1.1.4　集成效率的提高12

1.1.5　ASIC及设计技术的进展14

1.2　集成电路制备工艺的进展19

1.2.1　水平方向缩小尺寸20

1.2.2　垂直方向缩小尺寸25

1.2.3　互连线技术30

1.2.4　硅片尺寸的增大36

1.2.5　绝缘衬底上的硅技术39

1.2.6　超高速集成电路及砷化镓集成电路47

1.3　系统集成和整片集成56

1.3.1 VHSIC计划58

1.3.2　系统集成概念59

1.3.3　数字工艺比较60

1.3.4　模拟工艺比较62

1.3.5　数字／模拟接口技术65

1.3.6　低压／高压接口技术67

1.3.7　传感器集成电路70

1.3.8　硅的整片集成（WSI）72

1.4　VLSI的新课题74

1.4.1　二级效应和器件尺寸缩小的理论75

1.4.2　VLSI在理论和实践上的极限75

参考文献77

第二章　按比例缩小理论80

2.1　按比例缩小的基本理论——CE理论81

2.1.1 器件和引线按CE理论缩小的规则81

2.1.2　按CE规则缩小的器件性能84

2.1.3　按CE规则缩小的集成电路性能97

2.2　按比例缩小的CE理论的局限性114

2.2.1 阈值电压的控制和抗干扰能力115

2.2.2　亚阈值电导特性118

2.2.3　互连线电阻和电流密度特性124

2.2.4　高能粒子电离效应126

2.2.5　电源电压的兼容性128

2.3　按比例缩小的CV理论129

2.3.1　按比例缩小的CV规则129

2.3.2　按CV规则缩小的器件性能130

2.3.3　按CV规则缩小的集成电路性能133

2.4　按比例缩小的CV理论的局限性139

2.4.1　高电场效应139

2.4.2　高电流密度和高功耗密度效应142

2.4.3　互连线的电压降落及时间常数效应143

2.4.4 等效迁移率降低效应143

2.5　按比例缩小的QCV理论及器件设计最佳化145

2.5.1　按比例缩小的QCV规则146

2.5.2　统一的按比例缩小的理论149

2.5.3　按比例缩小的经验理论和器件设计最佳化152

2.5.4　小结158

参考文献160

第三章　超大规模集成电路的极限163

3.1.1　数字系统和恢复逻辑165

3.1　VLSI的基本理论限制165

3.1.2　热力学和统计物理的限制169

3.1.3　量子力学的限制177

3.2　VLSI中器件和材料限制183

3.2.1　导通态下MOS器件的物理限制184

3.2.2　截止态下MOS器件的物理限制217

3.2.3　窄沟道效应和沟道长度调制效应227

3.3　VLSI中电路和系统的限制232

3.3.1　E/D NMOS超大规模集成电路性能极限232

3.3.2　多晶硅电阻的限制234

3.3.3　引线的限制239

3.4　小结241

参考文献242

4.1　CMOS电路的物理模型245

第四章　CMOS超大规模集成物理245

4.1.1　小尺寸PMOS器件模型249

4.1.2　小尺寸CMOS倒相器的延迟时间259

4.1.3　小尺寸CMOS倒相器的抗干扰能力265

4.1.4　小尺寸CMOS传输门延迟时间272

4.1.5　小尺寸CMOS电路的自锁效应279

4.2　静态CMOS电路的极限286

4.2.1　最低阈值电压的确定287

4.2.2　最低电源电压的确定288

4.2.3　最薄栅氧化层厚度的确定289

4.2.4　最小沟道长度的确定290

4.2.5　结深和沟道掺杂浓度的限制291

4.2.6　VLSI静态CMOS电路设计最佳化292

4.3　动态CMOS电路极限295

参考文献300

第五章　VLSI中的双极型器件302

5.1　小尺寸双极型器件的物理模型303

5.1.1　双极型器件的阈值电压303

5.1.2　双极型器件的功耗-延迟乘积306

5.1.3　禁带宽度变窄效应307

5.1.4　俄歇（Auger）复合效应309

5.2　按比例缩小的双极型电路的分析311

5.2.1　双极型器件提高性能的途径311

5.2.2　缩小双极型器件尺寸的分析315

5.2.3　双极型电路尺寸缩小的极限323

参考文献324

第六章　小尺寸MOS器件的数值模型及其应用326

6.1　集成电路的计算机辅助设计326

6.2　MOS器件的数值模型及其求解330

6.2.1　基本半导体方程组331

6.2.2　数值解技术335

6.3　二维MOS器件数值模拟的模型分析342

6.3.1　数学模型342

6.3.2　物理参数模型345

6.3.3　数值方法352

6.4　二维MOS器件模拟的典型应用353

6.4.1　器件性能的预测353

6.4.2　工艺灵敏度分析361

6.4.3　器件性能的研究367

6.4.4　在电路模拟中的应用377

6.5　小结379

6.5.1　二维数值模拟的方法380

6.5.2　二维数值模拟的可靠性381

参考文献383