第1章 基本逻辑门和电路原理

1.1 逻辑门和布尔代数

1.2 布尔和逻辑门化简

1.3 时序电路

1.4 电压和电流定律

1.4.1 端口电阻的观察法分析

1.4.2 基尔霍夫电压定律与观察法分析

1.4.3 基尔霍夫电流定律与观察法分析

1.4.4 基于观察法的分压器和分流器混合分析

1.5 电阻的功率消耗

1.6 电容

1.6.1 电容器能量与功率

1.6.2 电容分压器

1.7 电感

1.8 二极管非线性电路分析

1.9 关于功率

1.10 小结

习题

第2章 半导体物理

2.1 材料基础

2.1.1 金属、绝缘体和半导体

2.1.2 半导体中的载流子：电子与空穴

2.1.3 确定载流子浓度

2.2 本征半导体和非本征半导体

2.2.1 n型半导体

2.2.2 p型半导体

2.2.3 n型与p型掺杂半导体中的载流子浓度

2.3 半导体中的载流子输运

2.3.1 漂移电流

2.3.2 扩散电流

2.4 pn结

2.5 pn结的偏置

2.5.1 pn结正偏压

2.5.2 pn结反偏压

2.6 二极管结电容

2.7 小结

参考文献

习题

第3章 MOSFET

3.1 工作原理

3.1.1 作为数字开关的MOSFET

3.1.2 MOSFET的物理结构

3.1.3 MOS晶体管工作原理：一种描述性方法

3.2 MOSFET输入特性

3.3 nMOS晶体管的输出特性与电路分析

3.4 pMOS晶体管的输出特性与电路分析

3.5 含有源极和漏极电阻的MOSFET

3.6 MOS晶体管的阈值电压

3.7 小结

参考文献

习题

第4章 金属互连线性质

4.1 金属互连线电阻

4.1.1 电阻和热效应

4.1.2 薄膜电阻

4.1.3 通孔电阻

4.2 电容

4.2.1 平行板模型

4.2.2 电容功率

4.3 电感

4.3.1 电感电压

4.3.2 导线电感

4.3.3 电感功率

4.4 互连线RC模型

4.4.1 短线的电容模型

4.4.2 长线的电阻电容模型

4.5 小结

参考文献

习题

第5章 CMOS反相器

5.1 CMOS反相器概述

5.2 电压转移曲线

5.3 噪声容限

5.4 对称电压转移曲线

5.5 电流转移曲线

5.6 VTC图形分析

5.6.1 静态电压转移…线

5.6.2 动态电压转移曲线

5.7 反相器翻转速度模型

5.8 CMOS反相器功耗

5.8.1 瞬态功耗

5.8.2 短路功耗

5.8.3 静态泄漏功耗

5.9 功耗与电源电压调整

5.10 调整反相器缓冲器尺寸以驱动大负载

5.11 小结

参考文献

习题

第6章 CMOS“与非”门、“或非”门和传输门

6.1 “与非”门

6.1.1 电路行为

6.1.2 “与非”门的非控制逻辑状态

6.2 “与非”门晶体管尺寸调整

6.3 “或非”门

6.3.1 电路行为

6.3.2 “或非”门的非控制逻辑状态

6.4 “或非”门晶体管尺寸调整

6.5 通过门与CMOS传输门

6.5.1 通过门

6.5.2 CMOS传输门

6.5.3 三态逻辑门

6.6 小结

习题

第7章 CMOS电路设计风格

7.1 布尔代数到晶体管电路图的转换

7.2 德摩根电路的综合

7.3 动态CMOS逻辑门

7.3.1 动态CMOS逻辑门的特性

7.3.2 动态电路中的电荷共享

7.4 多米诺CMOS逻辑门

7.5 NORA CMOS逻辑门

7.6 通过晶体管逻辑门

7.7 CMOS传输门逻辑设计

7.8 功耗及活跃系数

7.9 小结

参考文献

习题

第8章 时序逻辑门设计与时序

8.1 CMOS锁存器

8.1.1 时钟控制的锁存器

8.1.2 门控锁存器

8.2 边沿触发的存储元件

8.2.1 D触发器

8.2.2 时钟的逻辑状态

8.2.3 一种三态D触发器设计

8.3 边沿触发器的时序规则

8.3.1 时序测量

8.3.2 违反时序规则的影响

8.4 D触发器在集成电路中的应用

8.5 带延时元件的tsu和thold

8.6 包含置位和复位的边沿触发器

8.7 时钟生成电路

8.8 金属互连线寄生效应

8.9 时钟漂移和抖动

8.10 芯片设计中的整体系统时序

8.10.1 时钟周期约束

8.10.2 时钟周期约束与漂移

8.10.3 保持时间约束

8.10.4 考虑漂移和抖动的时钟周期约束

8.11 时序与环境噪声

8.12 小结

参考文献

习题

第9章 IC存储器电路

9.1 存储器电路结构

9.2 存储器单元

9.3 存储器译码器

9.3.1 行译码器

9.3.2 列译码器

9.4 读操作

9.5 读操作的晶体管宽长比调整

9.6 存储器写操作

9.6.1 单元写操作

9.6.2 锁存器转移曲线

9.7 写操作的晶体管宽长比调整

9.8 列写电路

9.9 读操作与灵敏放大器

9.10 动态存储器

9.10.1 3晶体管DRAM单元

9.10.2 1晶体管DRAM单元

9.11小结

参考文献

习题

第10章 PLA、CPLD与FPGA

10.1 一种简单的可编程电路——PLA

10.1.1 可编程逻辑门

10.1.2 “与”／“或”门阵列

10.2 下一步：实现时序电路——CPLD

10.2.1 引入时序模块——CPLD

10.2.2 更先进的CPLD

10.3 先进的可编程逻辑电路——FPGA

10.3.1 Actel ACT FPGA

10.3.2 Xilinx Spartan FPGA

10.3.3 Altera CycloneⅢFPGA

10.3.4 如今的FPGA

10.3.5 利用FPGA工作——设计工具

10.4 理解编程写入技术

10.4.1 反熔丝技术

10.4.2 EEPROM技术

10.4.3 静态RAM开关技术

参考文献

第11章 CMOS电路版图

11.1 版图和设计规则

11.2 版图设计方法：布尔方程、晶体管原理图和棒图

11.3 利用PowerPoint进行电路版图布局

11.4 设计规则和最小间距

11.5 CMOS反相器的版图布局

11.5.1 pMOS晶体管的版图

11.5.2 重温pMOS晶体管版图的设计规则

11.5.3 nMOS晶体管版图

11.5.4 将晶体管合并到共同的多晶硅栅下

11.6 根据设计规则最小间距绘制完整的CMOS反相器

11.7 多输入逻辑门的版图

11.8 合并逻辑门标准单元版图

11.9 更多关于版图的内容

11.10 版图CAD工具

11.11 小结

第12章 芯片是如何制作的

12.1 集成电路制造概览

12.2 硅晶圆片的制备

12.3 生产线的前端和后端

12.4 生产线前端工艺技术

12.4.1 硅的氧化

12.4.2 光刻

12.4.3 蚀刻

12.4.4 沉积和离子注入

12.5 清洁和安全性操作

12.6 晶体管的制造

12.7 生产线后端工艺技术

12.7.1 溅射工艺

12.7.2 双金属镶嵌法（大马士革工艺）

12.7.3 层间电介质及最终钝化

12.8 CMOS反相器的制造

12.8.1 前端工艺操作

12.8.2 后端工艺操作

12.9 芯片封装

12.10 集成电路测试

12.11 小结

参考文献

章末偶数编号习题参考答案

索引