模擬電路版圖的藝術

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《模擬電路版圖的藝術》，作 者(美)黑斯廷斯，出版社電子工業出版社，出版時間2007年04月，頁 數539 頁，定 價58 元，開 本16 開，裝 幀平裝，ISBN9787121040047。

電子工業出版社成立於1982年10月，是工業和信息化部直屬的科技與教育出版社，享有「全國優秀出版社」、「講信譽、重服務」的優秀出版社、「全國版權貿易先進單位」、首屆中國出版政府獎「先進出版單位」等榮譽稱號。

內容簡介

書中介紹了半導體器件物理與工藝、失效機理等內容；基於模擬集成電路設計所採用的3種基本工藝：標準雙極工藝、CMOS硅柵工藝和BiCMOS工藝，重點探討了無源器件的設計與匹配性問題，二極管設計，雙極型晶體管和場效應晶體管的設計與應用，以及某些專門領域的內容，包括器件合併、保護環、焊盤製作、單層連接、ESD結構等；最後介紹了有關芯片版圖的布局布線知識。

目錄

第1章　器件物理

電阻（Resistance，通常用「R」表示），在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。

電容（Capacitance）亦稱作「電容量」，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電荷量則稱為電容。因電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，所以廣泛應用於隔直、耦合、旁路、濾波、調諧迴路、能量轉換、控制電路等方面。

電感（inductance of an ideal inductor）是閉合迴路的一種屬性。當線圈通過電流後，在線圈中形成磁場感應，感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關係稱為電的感抗，也就是電感，單位是「亨利（H）」。

第2章　半導體製造

導電性能介於導體與絕緣體之間材料，我們稱之為半導體。在電子器件中，常用的半導體材料有：元素半導體，如硅（Si）、鍺（Ge）等；化合物半導體，如砷化鎵（GaAs）等；以及摻雜或製成其它化合物半導體材料，如硼（B）、磷（P）、錮（In）和銻（Sb）等。

第3章　典型工藝

第4章　失效機制

第5章　電阻

電阻（Resistance，通常用「R」表示），在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。

第6章　電容和電感

電容（Capacitance）亦稱作「電容量」，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電荷量則稱為電容。因電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，所以廣泛應用於隔直、耦合、旁路、濾波、調諧迴路、能量轉換、控制電路等方面。

電感（inductance of an ideal inductor）是閉合迴路的一種屬性。當線圈通過電流後，在線圈中形成磁場感應，感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關係稱為電的感抗，也就是電感，單位是「亨利（H）」。

第7章　電阻和電容的匹配

第8章　雙極型晶體管

由兩個背靠背PN結構成的具有電流放大作用的晶體三極管。起源於1948年發明的點接觸晶體三極管，50年代初發展成結型三極管即所稱的雙極型晶體管。雙極型晶體管有兩種基本結構：PNP型和NPN型。在這3層半導體中，中間一層稱基區，外側兩層分別稱發射區和集電區。當基區注入少量電流時，在發射區和集電區之間就會形成較大的電流，這就是晶體管的放大效應。

雙極型晶體管（Bipolar Transistor）

雙極型晶體管是一種電流控制器件，電子和空穴同時參與導電。同場效應晶體管相比，雙極型晶體管開關速度快，但輸入阻抗小，功耗大。雙極型晶體管體積小、重量輕、耗電少、壽命長、可靠性高，已廣泛用於廣播、電視、通信、雷達、計算機、自控裝置、電子儀器、家用電器等領域，起放大、振盪、開關等作用。

晶體管：用不同的摻雜方式在同一個硅片上製造出三個摻雜區域，並形成兩個PN結，就構成了晶體管

第9章　雙極型晶體管的應用

第10章　二極管

二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode)，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等於零時，由於p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態，這也是常態下的二極管特性。

第11章　場效應晶體管

場效應晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡稱場效應管。由多數載流子參與導電，也稱為單極型晶體管。它屬於電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高（10^8～10^9Ω）、噪聲小、功耗低、動態範圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點，現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。

（1）場效應管是電壓控制器件，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID（漏極電流）；

（2）場效應管的輸入端電流極小，因此它的輸入電阻很大。

（3）它是利用多數載流子導電，因此它的溫度穩定性較好；

（4）它組成的放大電路的電壓放大係數要小於三極管組成放大電路的電壓放大係數；

（5）場效應管的抗輻射能力強；

（6）由於不存在雜亂運動的少子擴散引起的散粒噪聲，所以噪聲低

第12章　MOS晶體管的應用

第13章　一些專題

第14章　組裝管芯

附錄A　縮寫詞彙表

附錄B　立方晶體的米勒指數

附錄C　版圖規則實例

附錄D　數學推導

附錄E　版圖編輯軟件的出處