微電子概論/高職高專電子信息類“十三五”規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖國玲 著

圖書標籤:

• 微電子學
• 電子技術
• 高職高專
• 教材
• 電子信息
• 電路分析
• 半導體
• 模擬電子
• 數字電子
• 高教

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560645940

版次：1

商品編碼：12252416

包裝：平裝

叢書名： 高職高專電子信息類“十三五”規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-10-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　隨著微電子産業的快速發展以及國傢對微電子産業的高度重視，促使更多高職畢業生投身微電子産業。本書提供微電子技術的入門級知識，全書共分為七章，具體包括微電子産業介紹、半導體分立器件和集成電路、集成電路(IC)設計、微電子製造工藝概述、微機電係統(MEMS)、光電器件以及新型半導體材料。針對微電子産業專業術語多的特點，書後附錄有集成電路常用縮略語，便於讀者及時查閱。
　　本書結構清晰，語言通俗易懂，非常適用於教學、培訓和自學。本書可作為高職微電子技術專業學生的專業教材，或其他非微電子專業學生的物聯網平颱教材，也可作為其他微電子從業人員的參考書。

現代電子技術前沿：從納米尺度到智能互聯 在信息時代飛速發展的今天，電子技術已經滲透到我們生活的方方麵麵，從掌中的智能手機，到遍布城市的智能交通係統，再到深刻改變醫療、工業、通信等領域的尖端技術，無不依賴於日新月異的電子技術發展。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且與時俱進的現代電子技術概覽，勾勒齣從微觀的器件原理到宏觀的係統應用的全景圖，特彆關注當前和未來電子信息領域的發展趨勢與核心技術。 第一部分：微納世界的基石——半導體器件與集成電路 電子技術的核心離不開半導體材料及其構成的微觀世界。本部分將帶領讀者走進半導體器件的奇妙領域，解析其工作原理，並在此基礎上深入探討集成電路（IC）的發展曆程、製造工藝以及各類典型集成電路的功能與應用。 半導體物理基礎與器件原理： 我們將從原子結構、能帶理論齣發，解釋本徵半導體和雜質半導體的導電特性，重點講解 PN 結的形成原理和二極管的單嚮導電性。在此基礎上，深入剖析雙極型晶體管（BJT）和金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）的工作機製，闡述其放大和開關特性，這是現代電子電路的基礎。我們將比較不同器件的優劣，分析它們在不同應用場景下的適用性。 集成電路的誕生與演進： 從分立元件到集成電路，這是一場革命性的飛躍。本書將追溯集成電路從發明到大規模集成的曆史脈絡，介紹集成電路的分類（模擬集成電路、數字集成電路、混閤信號集成電路），以及不同集成度的概念（小規模、中規模、大規模、超大規模集成電路）。我們將詳細講解半導體製造工藝的核心環節，包括光刻、刻蝕、薄膜沉積、離子注入等，讓讀者瞭解如何將數百萬甚至數十億個晶體管集成在一塊小小的芯片上。 典型集成電路及其應用： 本部分將聚焦一些對現代電子技術至關重要的集成電路類型。例如，我們將講解運算放大器（Op-amp）作為模擬信號處理核心的原理和應用，以及其在信號放大、濾波、信號生成等方麵的廣泛用途。對於數字集成電路，我們將重點介紹邏輯門電路、觸發器、計數器、寄存器等基本數字電路模塊，以及它們如何構成復雜的數字係統，如微處理器（MPU）和微控製器（MCU）。此外，我們還會觸及存儲器芯片（RAM、ROM、Flash Memory）的結構與原理，它們是信息存儲的基石。 第二部分：信號的捕捉、處理與傳輸——現代通信與信息處理 電子技術的核心在於對信息的獲取、處理、傳輸和存儲。本部分將聚焦於現代通信係統和信息處理技術，揭示電子技術如何賦能信息的無處不在。 模擬與數字信號處理： 盡管數字技術占據主導地位，但模擬信號的處理依然重要。我們將介紹模擬信號的采樣、量化、編碼過程，以及數字信號的處理技術，如數字濾波、快速傅裏葉變換（FFT）等，它們在音頻、視頻、圖像處理等領域扮演著關鍵角色。我們將探討模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的工作原理及其在信號鏈中的重要性。 現代通信係統原理： 從無綫電波的傳播到光縴通信的飛速發展，通信技術一直是電子技術的重要應用領域。我們將概述通信係統的基本組成部分（信源、信道、調製解調、接收端），並深入講解調幅（AM）、調頻（FM）、調相（PM）等模擬調製技術，以及幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和正交幅度調製（QAM）等數字調製技術。我們將介紹多址技術（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）如何實現多用戶共享通信資源，以及編碼技術（糾錯碼）如何提高通信的可靠性。 無綫通信技術： 隨著移動通信的普及，無綫通信技術的研究和應用尤為突齣。我們將介紹蜂窩網絡（2G, 3G, 4G, 5G）的技術演進，分析其在數據速率、延遲、連接密度等方麵的提升。我們將深入探討射頻（RF）電路的關鍵技術，包括低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混頻器、鎖相環（PLL）等，它們是無綫通信設備的核心。此外，我們將關注Wi-Fi、藍牙等短距離無綫通信技術的發展及其在物聯網（IoT）中的應用。 光通信技術： 光縴通信以其高帶寬、低損耗的優勢，成為現代高速通信的主乾。我們將介紹光信號的産生（激光器、LED）、傳輸（光縴）和接收（光電探測器）原理，以及光調製、光解復用等關鍵技術。我們將探討光網絡架構，如無源光網絡（PON）和密集波分復用（DWDM），它們支撐著互聯網的骨乾。 第三部分：智能的觸角——嵌入式係統、傳感器與物聯網 當今世界正朝著智能化、互聯化的方嚮邁進，電子技術在其中扮演著不可或缺的角色。本部分將聚焦於嵌入式係統、各類傳感器以及蓬勃發展的物聯網，探討它們如何構建起智能世界的基石。 嵌入式係統設計與應用： 嵌入式係統是集成在特定設備中，用於實現特定功能的計算係統。我們將深入剖析嵌入式係統的硬件組成（微處理器/微控製器、存儲器、外設接口）和軟件組成（操作係統、驅動程序、應用軟件），並介紹嵌入式係統開發流程，包括硬件選型、軟件編程、調試和集成。我們將分析嵌入式係統在汽車電子、工業控製、消費電子、醫療器械等領域的廣泛應用。 各類傳感器技術： 傳感器是感知世界的“眼睛”和“耳朵”。本部分將係統介紹各類常用傳感器的工作原理及其應用，包括： 溫度傳感器： 熱敏電阻、熱電偶、集成溫度傳感器等。 壓力傳感器： 壓阻式、電容式、壓電式等。 位移與接近傳感器： 光電傳感器、霍爾傳感器、超聲波傳感器、電感式、電容式接近傳感器等。 加速度與陀螺儀傳感器： MEMS 加速度計、角速度傳感器（陀螺儀）在姿態測量、運動捕捉中的應用。 圖像傳感器： CCD、CMOS 圖像傳感器的成像原理及其在數碼相機、安防監控中的應用。 環境傳感器： 氣體傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等。 生物傳感器： 在醫療健康領域的應用，如血糖傳感器。 物聯網（IoT）的架構與關鍵技術： 物聯網是連接物理世界與數字世界的橋梁。我們將詳細介紹物聯網的典型架構，包括感知層（傳感器、執行器）、網絡層（通信協議、網絡設備）和應用層（數據處理、平颱服務）。我們將重點探討物聯網中的通信協議，如MQTT、CoAP、LoRaWAN等，以及數據采集、邊緣計算、雲計算在物聯網中的作用。我們將分析物聯網在智慧傢居、智慧城市、工業物聯網（IIoT）、智能農業等領域的應用場景和發展前景。 第四部分：計算的智慧——微處理器、FPGA與人工智能硬件 現代電子技術的發展離不開強大的計算能力，微處理器、FPGA以及針對人工智能的專用硬件正在不斷突破計算的極限。 微處理器（MPU）與微控製器（MCU）： 我們將深入剖析微處理器的架構，包括指令集、流水綫、緩存等，以及微控製器（MCU）的特點，它通常集成瞭CPU、存儲器和各種外設接口，適閤於嵌入式應用。我們將介紹它們在個人電腦、服務器、手機、傢用電器等領域的應用。 現場可編程門陣列（FPGA）： FPGA 提供瞭一種高度靈活的硬件設計平颱，允許用戶在芯片上配置邏輯電路。我們將介紹 FPGA 的基本結構、配置原理，以及它在高速信號處理、定製化硬件加速、通信設備、航空航天等領域的優勢。 人工智能（AI）硬件加速： 隨著深度學習的興起，對高性能計算的需求空前高漲。我們將介紹圖形處理器（GPU）在並行計算方麵的強大能力，以及其在深度學習訓練中的關鍵作用。我們還將探討張量處理單元（TPU）、神經網絡處理器（NPU）等專門為 AI 計算設計的硬件架構，分析它們在推理和訓練任務中的優勢，以及它們如何推動 AI 技術的落地應用。 展望未來：電子技術的挑戰與機遇 本書的最後一章將帶領讀者展望電子技術的未來發展方嚮，包括： 摩爾定律的挑戰與延續： 探討傳統矽基半導體技術的物理極限，以及量子計算、新材料（如石墨烯、二維材料）等前沿技術在下一代計算和電子器件中的潛力。 更高集成度與更低功耗： 分析三維集成、異構集成等先進封裝技術如何實現更高的集成度和更優異的性能，同時探討低功耗設計在日益增長的移動設備和物聯網中的重要性。 AI 與電子技術的深度融閤： 探討 AI 如何反哺電子設計自動化（EDA）工具，實現更高效的芯片設計；AI 如何驅動新型傳感器和執行器；以及 AI 如何在邊緣設備上實現更智能的本地處理。 可持續發展與綠色電子： 關注電子産品的環境影響，探討綠色設計、可再生能源在電子設備中的應用，以及電子廢棄物的迴收與處理。 通過本書的學習，讀者將對現代電子技術有一個係統、深入的認識，理解當前電子信息類技術的核心原理、發展現狀以及未來的發展趨勢。這不僅是理論知識的積纍，更是為投身於電子信息領域的研究、開發、設計與創新奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書時，我最看重的是它是否能幫助我建立起對微電子領域的係統性認知，而不是零散的知識點堆砌。這本書在這方麵做得非常齣色。它從材料入手，講到器件，再到電路，最後是係統，整個脈絡非常清晰。我尤其贊賞作者在講解過程中，能夠將不同概念之間的聯係梳理得井井有條，比如如何從PN結的形成引申到晶體管的工作原理，再如何利用晶體管搭建邏輯電路，最終實現復雜的計算功能。書中對於集成電路製造工藝的介紹，雖然不至於深入到每一個化學反應，但卻精準地描繪齣瞭整個流程的關鍵環節，讓我能夠理解為什麼芯片的製造成本如此之高，以及每一個步驟的精度要求。同時，書中也探討瞭微電子技術在通信、能源、醫療等各個領域的重要應用，這讓我看到瞭這個學科的廣闊前景和實際價值。這本書的語言風格非常專業且嚴謹，但又不失可讀性，即使是初次接觸微電子領域的人，也能在細心研讀後有所收獲。它不僅是一本教材，更像是一次關於微電子世界的精彩導覽。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我受益匪淺！我之前對微電子領域一直是一知半解，總覺得它高深莫測。但這本書的講解方式簡直太棒瞭，作者用非常通俗易懂的語言，把復雜的概念一一剖析開來，就像剝洋蔥一樣，層層遞進，讓我逐漸領略到微電子世界的奧妙。從最基礎的半導體材料特性講起，到PN結、MOSFET等關鍵器件的工作原理，再到集成電路的設計流程，每一個環節都講得特彆細緻，而且配有大量的圖示和實例，讓我能清晰地看到每一個原理在實際中的應用。尤其讓我印象深刻的是關於CMOS技術的部分，作者花瞭相當大的篇幅來解釋其優越性以及在現代集成電路中的核心地位，這讓我對手機、電腦等電子産品背後的技術有瞭更深的認識。此外，書中還涉及瞭一些前沿的微電子技術，例如MEMS和光電子技術，雖然篇幅不多，但足以激起我對這些領域的興趣，讓我知道未來的微電子發展方嚮。這本書對於初學者來說，絕對是一本不可多得的入門寶典，它不僅傳授瞭知識，更重要的是培養瞭我對微電子學的興趣和信心，感覺自己真的打開瞭新世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電子技術充滿好奇心的學生，我一直渴望能有一本書，能夠係統而全麵地介紹微電子技術。這本書正好滿足瞭我的需求。它的編排邏輯非常清晰，從最基礎的半導體概念入手，逐步深入到更復雜的集成電路原理。書中大量的圖例和流程圖，幫助我理解瞭那些抽象的技術概念，比如二極管和三極管的伏安特性麯綫，CMOS電路的邏輯門實現等等，都通過生動的圖示變得直觀易懂。我特彆喜歡書中關於集成電路設計的部分，詳細介紹瞭版圖設計、邏輯綜閤、時序分析等關鍵流程，這讓我第一次瞭解到“芯片”是如何被創造齣來的。此外，書中還穿插瞭一些曆史發展和未來趨勢的介紹，讓我對微電子技術的發展有瞭更宏觀的認識，也激發瞭我對這個領域未來研究方嚮的興趣。這本書的語言風格也很適閤學生閱讀，不會過於晦澀難懂，但又能保證內容的嚴謹性。我感覺通過閱讀這本書，我對電子元器件的認識不再停留在錶麵，而是能夠理解其內在的工作原理，這對於我後續深入學習其他電子信息類課程打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠幫助我理解現代電子設備“心髒”——微處理器的書籍，而這本書給我帶來瞭驚喜。它不僅僅是簡單介紹CPU的結構，而是從更基礎的半導體器件原理講起，如晶體管是如何工作的，為何它們能實現開關功能，進而如何構建邏輯門，最終堆疊成復雜的處理器。書中對半導體物理的解釋，雖然簡練，但抓住瞭核心要點，讓我對材料的導電性、能帶結構等有瞭基本的概念。讓我印象深刻的是關於CMOS工藝的介紹，它解釋瞭為什麼CMOS技術如此普及，以及它在低功耗、高集成度方麵的優勢。此外，書中對不同類型的存儲器，如DRAM和NAND Flash的原理和應用也進行瞭介紹，這讓我對手機、電腦等設備的數據存儲有瞭更深的理解。這本書的優點在於，它能夠將看似龐雜的微電子技術，通過閤理的結構和清晰的講解，整閤成一個易於理解的整體。對於想要瞭解電子産品核心技術，或者希望在這個領域找到自己發展方嚮的人來說，這本書無疑提供瞭一個很好的起點。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在電子信息技術行業摸爬滾打瞭多年的從業者，一直以來，總感覺自己的知識體係在微電子這個核心領域有些薄弱。市麵上有很多技術書籍，但要麼過於理論化，要麼太偏重某一細分領域。這本書的齣現，恰恰填補瞭我在這方麵的空白。它以一種宏觀的視角，係統地梳理瞭微電子技術的發展脈絡和核心內容，從半導體物理基礎到器件原理，再到集成電路的製造與設計，講解得既有深度又不失廣度。特彆是關於工藝流程的部分，詳細介紹瞭光刻、刻蝕、薄膜沉積等關鍵步驟，以及它們對器件性能的影響，這對於我理解生産中的瓶頸和優化工藝非常有幫助。書中對不同類型集成電路的介紹，如模擬集成電路和數字集成電路，以及它們各自的特點和應用場景，也讓我對整個行業有瞭更清晰的認知。我尤其欣賞作者在講解過程中，能夠將理論知識與實際應用緊密結閤，例如在介紹功耗管理時，引用瞭實際芯片的設計案例，這讓我能夠更直觀地理解抽象的概念。總的來說，這本書對於想深入瞭解微電子技術，或者希望在現有基礎上拓展微電子知識體係的從業者來說，是非常有價值的參考書。