薄膜晶體管物理、工藝與SPICE建模 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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雷東著 著

圖書標籤:

• 薄膜晶體管
• TFT
• 物理
• 工藝
• SPICE建模
• 半導體器件
• 電子工程
• 材料科學
• 模擬電路
• 器件建模
• 顯示技術

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121293948

商品編碼：10580751244

齣版時間：2016-08-01

作  者:雷東 著 定  價:39 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2016年08月01日 頁  數:154 裝  幀:平裝 ISBN:9787121293948 ●第1章薄膜晶體管（TFT）用於平闆顯示
●1.1TFT用於液晶平闆顯示
●1.1.1LCD顯示技術原理
●1.1.2矩陣顯示
●1.1.3AMLCD顯示技術對TFT特性的要求
●1.2TFT用於OLED平闆顯示
●1.2.1有機發光二極管（OLED）
●1.2.2OLED顯示
●1.2.3AMOLED顯示對TFT特性的要求
●1.3TFT的SPICE建模與仿真
●1.3.1SPICE仿真與建模
●1.3.2TFT的SPICE建模
●1.3.3模型的質量驗證
●參考文獻
●第2章a-Si:H TFT的結構、工藝與器件物理
●2.1平闆顯示用a-Si:H TFT的結構與工藝
●2.1.1平闆顯示用a-Si TFT的常見結構
●2.1.2柵極（Gate）金屬
●2.1.3a-SiNx:H薄膜
●2.1.4a-Si:H薄膜
●部分目錄

內容簡介

本書以顯示麵闆設計和製造過程中的經驗為依據，詳細分析並闡述瞭TFT的器件物理、製造工藝以及SPICE建模的相關內容。全書分為6章。靠前章闡述瞭TFT用於平闆顯示的技術原理，以及針對TFT進行SPICE建模前所需要掌握的基礎知識。第2章、第3章內容主要是針對a-Si TFT進行的分析和闡述。其中，第2章分析瞭目前産業界常用的a-Si TFT的結構、相關的工藝過程、材料以及器件的物理性質。第3章則詳細分析瞭a-Si TFT的SPICE模型，並對每個模型參數的物理意義及其在TFT特性麯綫上的作用進行瞭分析。第4章、第5章分析瞭LTPS TFT的器件物理、工藝及SPICE模型。第6章針對目前新型的IGZO工藝進行瞭闡述，主要介紹瞭IGZO材料及器件的物理性質，以及業界廣泛采用的IGZO TFT的結構和工藝過程。 雷東 著 雷東，內濛古包頭市人，畢業於浙江大學材料係矽材料國傢重點實驗室，研究領域為半導體矽材料。

《半導體器件的物理學與仿真應用》 內容概述： 本書旨在深入探討半導體器件的基本物理原理，並聚焦於如何利用先進的仿真技術來理解、設計和優化這些器件。本書涵蓋瞭從基礎的載流子輸運到復雜的器件特性分析，同時強調瞭Spice等電路仿真工具在現代半導體設計流程中的關鍵作用。本書適閤從事集成電路設計、半導體器件研發、材料科學研究以及對半導體物理學和仿真技術感興趣的學生和工程師閱讀。 詳細內容介紹： 第一部分：半導體物理基礎 本部分將為讀者構建堅實的半導體物理學基礎，為理解更復雜的器件物理打下基礎。 晶體結構與能帶理論： 我們將從晶體結構的基本概念齣發，介紹半導體材料（如矽、鍺、砷化鎵等）的晶格排列方式。 深入講解能帶理論，包括價帶、導帶、禁帶的形成，以及本徵半導體中的載流子生成與復閤機製。 將詳細分析摻雜對半導體能帶結構的影響，解釋N型和P型半導體的形成原理，以及費米能級的概念。 討論不同溫度和壓力對半導體能帶和載流子濃度的影響。 載流子輸運現象： 我們將詳細闡述電子和空穴在半導體材料中的主要輸運機製：漂移和擴散。 深入分析電場作用下的載流子漂移速度，介紹遷移率的概念，並討論其與材料參數、溫度、雜質濃度和電場強度的關係。 解釋濃度梯度引起的載流子擴散現象，推導擴散電流的錶達式，並介紹擴散係數。 討論史密斯關係（Einstein relation）及其在理解載流子輸運中的重要性。 將介紹非平衡載流子産生與復閤的物理過程，包括熱激發、光激發以及輻射復閤、俄歇復閤、陷阱輔助復閤等。 PN結的形成與特性： 本書將詳盡介紹PN結的形成過程，包括摻雜均勻和非均勻PN結的構建。 分析PN結在不同偏置（零偏、正偏、反偏）下的電勢分布、空間電荷區寬度以及內建電勢。 詳細推導PN結的正嚮和反嚮I-V特性麯綫，解釋其非綫性行為，並討論飽和漏電流的物理起源。 分析PN結的結電容效應，包括擴散電容和勢壘電容，以及它們對器件頻率響應的影響。 第二部分：重要半導體器件的物理學原理 本部分將聚焦於幾種在現代電子技術中至關重要的半導體器件，深入剖析其工作原理。 雙極型晶體管（BJT）的物理學： 我們將從PN結的串聯（PNP或NPN）結構齣發，介紹BJT的構造和工作模式（放大、截止、飽和）。 深入分析載流子在基區、發射區和集電區的輸運和輸運過程，解釋電流增益（beta）和跨導（gm）的物理意義。 推導BJT的Ebers-Moll模型和Gummel-Poon模型，分析其在不同工作狀態下的電流方程。 討論BJT的頻率響應特性，包括截止頻率和功率增益，並介紹限製其高速性能的物理因素。 金屬-氧化物-半導體（MOS）電容器的物理學： 本書將詳細講解MOS電容器的結構，包括金屬柵極、絕緣層（通常是二氧化矽）和半導體基闆。 分析在不同柵極電壓下，半導體錶麵齣現的積纍、耗盡和反型狀態，以及對應的電場和電荷分布。 推導MOS電容器的C-V（電容-電壓）特性麯綫，解釋其在測量半導體參數中的應用。 討論氧化層缺陷、界麵態等對MOS電容器特性的影響。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）的物理學： 我們將重點介紹MOSFET的兩種主要類型：NMOSFET和PMOSFET。 深入分析MOSFET的閾值電壓（Vt）的形成機製，以及它如何決定溝道導通。 推導MOSFET在亞閾值區、綫性區和飽和區下的I-V特性方程，並解釋其工作原理。 詳細討論溝道長度調製效應、短溝道效應（如DIBL、溝道形變）等影響MOSFET特性的重要物理現象。 分析MOSFET的寄生效應，包括源漏電阻、體效應（Body effect）和柵極引綫電感等。 介紹MOSFET的頻率響應，包括跨導、輸齣電阻以及由結電容和溝道電容引起的頻率限製。 第三部分：半導體器件的仿真技術與應用 本部分將聚焦於使用Spice等仿真工具來模擬和分析半導體器件的行為，將理論與實踐相結閤。 Spice仿真基礎與模型： 我們將介紹Spice（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）的基本概念、電路描述語言（Netlist）以及仿真指令。 詳細講解Spice中常用的元器件模型，特彆是二極管、BJT和MOSFET的Spice模型。 介紹不同級彆的Spice模型，例如BSIM（Berkeley Short-channel IGFET Model）係列模型，及其在描述先進MOSFET特性方麵的優勢。 討論如何從實驗數據提取Spice模型的參數，以提高仿真精度。 PN結與二極管的Spice建模： 本書將演示如何使用Spice語言建立PN結和二極管的Spice模型。 介紹Spice中常用的二極管模型參數（如IS, N, BV, IBV, RS, CJO等）的物理意義，以及如何根據實驗數據調整這些參數。 演示如何利用Spice進行二極管的I-V特性、瞬態響應和頻率響應的仿真。 BJT的Spice建模與仿真： 我們將提供BJT的Spice模型（如Ebers-Moll模型、Gummel-Poon模型）的詳細解釋。 演示如何為BJT建立Spice模型，並介紹關鍵參數的含義和提取方法。 進行BJT的小信號和直流特性的Spice仿真，以及如何分析其增益和頻率響應。 MOSFET的Spice建模與仿真（側重於先進模型）： 本書將重點介紹先進MOSFET模型（如BSIM3、BSIM4、BSIM-CMG等）的原理和建模技術。 解釋這些模型如何描述短溝道效應、載流子飽和效應、溝道長度調製、體效應以及各種寄生效應。 演示如何使用現成的BSIM模型進行NMOS和PMOS器件的Spice仿真。 深入講解如何根據器件物理尺寸、工藝參數和實驗數據來配置和優化BSIM模型的參數，以達到高精度的仿真結果。 進行MOSFET的直流、瞬態和交流（AC）仿真的實例分析，包括跨導、輸齣電阻、結電容、寄生電感對頻率響應的影響。 介紹MOSFET的噪聲模型及其在Spice中的仿真。 器件級仿真在設計流程中的應用： 我們將討論如何將器件級仿真結果整閤到更高級彆的電路設計中。 介紹如何利用Spice仿真來預測和優化電路性能，如延遲、功耗、信號完整性等。 討論工藝變異（Process Variation）對器件特性和電路性能的影響，以及如何利用濛特卡洛仿真等技術進行分析。 介紹參數提取（Parameter Extraction）流程，以及它在保證仿真準確性方麵的重要性。 本書的特點： 理論與實踐的深度結閤： 本書不僅深入講解瞭半導體器件的物理學原理，還詳細介紹瞭如何利用Spice等仿真工具來實現和驗證這些原理，使讀者能夠將理論知識應用於實際設計。 內容循序漸進，結構清晰： 從基礎的半導體物理概念，到復雜的器件模型，再到實際的仿真應用，本書內容組織閤理，邏輯清晰，適閤不同層次的讀者。 強調現代器件和仿真技術： 重點關注瞭現代MOSFET器件的物理學特性和先進的Spice模型（如BSIM係列），反映瞭當前半導體技術的發展趨勢。 提供實際案例與分析： 書中將穿插各種仿真實例和分析，幫助讀者更好地理解Spice仿真在實際工程問題中的應用。 麵嚮工程應用： 本書的重點在於為讀者提供解決實際工程問題的知識和技能，幫助他們更好地進行半導體器件的設計、分析和優化。 本書將是一本寶貴的參考資料，對於希望深入理解半導體器件物理學並在現代集成電路設計流程中有效利用仿真工具的專業人士和學生而言，具有重要的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書對SPICE建模部分的講解，是我非常看重的一部分。薄膜晶體管作為一種重要的電子器件，其在電路設計中的應用離不開準確的SPICE模型。這本書在這方麵的處理，可以說是非常到位。它並沒有僅僅停留在給齣幾個模型參數，而是深入淺齣地講解瞭不同模型的物理原理，以及如何根據器件的實際特性來提取和驗證模型參數。我特彆喜歡其中關於模型精度與計算復雜度之間權衡的討論，這對於實際的電路設計具有極高的指導意義。作者還列舉瞭幾個具體的SPICE模型示例，並給齣瞭相應的仿真結果，這讓我能夠直觀地感受到模型在電路仿真中的作用。這種理論與實踐相結閤的講解方式，讓我對SPICE建模有瞭更深刻的理解，也更有信心將其應用於我自己的設計工作中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，我可以用“懇切而富有洞察力”來形容。作者在闡述專業知識時，並沒有使用過於晦澀難懂的專業術語，而是盡量使用清晰、準確的語言。當需要引入某個專業術語時，他通常會在第一次齣現時就給齣清晰的定義和解釋，或者通過上下文的語境來幫助讀者理解。我特彆欣賞的是，作者在講解過程中，常常會流露齣他對薄膜晶體管技術發展的深刻理解和獨到見解，有時還會穿插一些曆史背景的介紹，或者對未來發展趨勢的展望。這些“點睛之筆”，讓原本枯燥的學術內容變得生動有趣，也讓我在學習知識的同時，能夠感受到作者作為一名資深專傢的智慧和熱情。這種“接地氣”的錶達方式，極大地降低瞭閱讀門檻，也提升瞭閱讀的愉悅感。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容上的組織架構，我個人覺得非常齣色。它並非簡單地將薄膜晶體管的各個方麵羅列齣來，而是形成瞭一個完整的、邏輯清晰的知識體係。從最基礎的半導體物理原理開始，然後過渡到不同類型的薄膜晶體管的結構和特性，再到製造工藝的每一個關鍵環節，最後落腳於SPICE模型的構建和應用。這種由錶及裏、由宏觀到微觀的推進方式，使得讀者能夠建立起一個全麵的認知框架。我喜歡它在講解工藝時，不僅僅是描述步驟，還會深入分析每個工藝步驟對器件性能的影響，以及潛在的工藝挑戰。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，對於理解薄膜晶體管的設計和製造成本之間的權衡至關重要。這種結構化的呈現方式，讓我在學習過程中，能夠清晰地看到知識點之間的聯係，避免瞭碎片化的學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，對我而言，更像是一場與知識的深度對話。作者的寫作風格非常嚴謹，但又並非枯燥乏味。他在闡述復雜的物理概念時，總是能夠循序漸進，從最基礎的原理講起，逐步深入到更復雜的模型和應用。我尤其欣賞他對於那些關鍵公式的推導過程，講解得非常清晰透徹，讓我能夠理解公式背後的物理意義，而不僅僅是死記硬背。書中的插圖和圖錶也功不可沒，它們將抽象的概念具象化，讓我在腦海中形成清晰的圖像，從而更好地理解內容。例如，在講解載流子輸運機製時，書中繪製的能帶圖和電場分布圖，簡直是點睛之筆，讓我瞬間豁然開朗。而且，作者在講解每一個概念時，都會適時地給齣相關的參考文獻，這對於我進一步深入研究某個主題非常有幫助。這種科學嚴謹與人文關懷並存的寫作方式，讓我在這本書的閱讀過程中，收獲的不僅僅是知識，更是一種學習方法和研究思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受，就是它極大地提升瞭我對薄膜晶體管技術的整體認知水平。在閱讀之前，我對薄膜晶體管的理解可能還停留在比較零散的知識點層麵，缺乏一個係統性的認識。而這本書，通過其嚴謹的邏輯結構和深入淺齣的講解，幫助我構建瞭一個完整的知識體係。我能夠清晰地理解薄膜晶體管的工作原理，掌握其關鍵的製造工藝，並學會如何利用SPICE模型進行電路仿真。這種“由點及麵”的學習過程，讓我對薄膜晶體管的理解上升到瞭一個新的高度。我不僅能夠理解“是什麼”，更能理解“為什麼”以及“如何做”。這種深刻的理解，對於我未來在相關領域的學習和工作，都將産生深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書是一部我非常推薦的薄膜晶體管領域的權威著作。它不僅內容全麵、講解深入，而且在寫作風格和編排設計上也都錶現齣瞭極高的水準。無論你是初學者，還是有一定基礎的研究人員或工程師，都能從中獲益良多。我個人在閱讀過程中，深受啓發，也學到瞭許多寶貴的知識和技能。這本書已經成為我書架上不可或缺的參考書之一，我也會毫不猶豫地嚮身邊的同行和朋友推薦它。它無疑是薄膜晶體管領域的一本裏程碑式的著作，為該領域的研究和發展做齣瞭重要的貢獻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定價，在同類專業書籍中，我覺得是比較閤理的。雖然不是最便宜的，但考慮到它所涵蓋的深度和廣度，以及其作為一本專業學術著作的價值，這樣的價格區間是完全可以接受的。我曾對比過一些其他關於半導體器件的書籍，很多篇幅相似、內容也相當的書籍，價格卻要高齣不少。反觀這本書，它在保持高質量內容輸齣的同時，也能做到讓更多的學生、研究人員和工程師觸及，這本身就是一種對知識普及的貢獻。而且，書本本身的印刷質量、紙張觸感也都很好，翻閱起來非常舒適，不會有廉價感。裝訂也十分牢固，即便是經常翻閱，也不容易散架。綜閤考慮書籍的內在價值和外在品質，我認為它物有所值，甚至可以說是物超所值。我曾猶豫過是否要購買，但最終基於其專業內容和閤理的價格，我毅然決然地選擇瞭它，並且不後悔。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象。它采用瞭簡潔而又不失專業的設計風格，深邃的藍色作為主色調，仿佛暗示著微觀世界的奧秘和電子學的嚴謹。封麵上“薄膜晶體管物理、工藝與SPICE建模”幾個大字清晰有力，字體選擇也恰到好處，既有科技感又不至於顯得冰冷。我特彆欣賞的是，在書名之下，還點綴著一幅精細的電路圖或者半導體材料的顯微照片，雖然隻是一個小小的細節，卻極大地增強瞭這本書的專業性和吸引力。這種視覺上的衝擊力，讓我即便是在書店的琳琅滿目中，也能一眼就被它吸引住，並産生一種想要深入瞭解其內容的強烈好奇心。它不像那些過於花哨或平淡無奇的書籍封麵，而是恰到好處地傳達瞭內容的核心，激發瞭讀者對這個專業領域的探索欲望。這種“少即是多”的設計理念，往往更能體現齣作者和齣版社對書籍品質的自信。我迫不及待地想要翻開它，去領略書名背後所蘊含的知識海洋。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀這本書的過程中，我驚喜地發現，作者在講解一些前沿技術和熱門研究方嚮時，也進行瞭相當詳盡的闡述。比如，書中對一些新型薄膜晶體管材料（如氧化物半導體、有機半導體）的物理特性和製備工藝，都進行瞭深入的介紹。同時，也涉及到瞭這些新型器件在柔性電子、物聯網等新興領域的應用前景。這讓我意識到，這本書並非一本隻停留在基礎理論層麵的教材，而是緊密跟隨著半導體技術發展的步伐，將最新的研究成果融入其中。這種前瞻性的內容，對於我這樣的年輕研究者來說，無疑是極具價值的。它能夠幫助我及時瞭解行業動態，把握技術發展趨勢，為我的未來研究方嚮提供重要的參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻部分，是我非常重視的一個組成部分。我常常會在閱讀過程中，對某個具體的技術點産生更濃厚的興趣，這個時候，後麵詳盡的參考文獻列錶就成瞭我的寶藏。它為我提供瞭進一步深入研究該領域的學術論文、技術報告和相關書籍的綫索。我曾嘗試著去查閱其中的幾篇關鍵文獻，發現它們確實是該領域非常有影響力的研究成果，為理解書中內容提供瞭更深入的背景和更詳盡的細節。這種“授人以漁”的模式，讓我能夠在這個知識體係的基礎上，不斷地拓展自己的知識邊界，形成一種良性的學習循環。