Электроника

Description

Содержание ПРЕДИСЛОВИЕ ЧАСТЬ I. ВАКУУМНАЯ И ПЛАЗМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Введение 1. Краткая историческая справка 2. Физика и техника вакуума 2.1. Свойства вакуума 2.2. Методы создания вакуума 2.3. Методы измерения вакуума 2.4. Методы течеискания Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Вакуумная электроника 3.1. Модель прибора вакуумной электроники 3.2. Электронная эмиссия 3.2.1. Термоэлектронная эмиссия 3.2.2. Фотоэлектронная эмиссия 3.2.3. Вторичная электронная эмиссия 3.2.4. Кинетическая ионно-электронная эмиссия 3.2.5. Эмиссия горячих электронов 3.2.6. Экзоэлектронная эмиссия 3.2.7. Автоэлектронная эмиссия 3.2.8. Потенциальная ионно-электронная эмиссия 3.3. Эмиттеры свободных электронов 3.3.1. Электронная пушка 3.4. Управление полями потоками электронов 3.4.1. Однородное электрическое поле 3.4.2. Однородное магнитное поле 3.4.3. Движение электрона в скрещенных полях 3.5. Устройства управления электронным пучком 3.5.1. Электростатическая отклоняющая система 3.5.2. Управление электронной оптикой 3.5.3. Управление магнитной оптикой 3.6. Управление скоростью электронов 3.6.1. Резонаторные методы скоростной модуляции электронов 3.6.2. Нерезонансные устройства скоростной модуляции 3.7. Детектирование и преобразование энергии электронного потока 3.7.1. Наведение тока при движении электронов в вакууме 3.7.2. Отбор энергии от электронного потока 3.7.3. Процессы взаимодействия электронов с веществом детектора Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 4. Приборы и устройства вакуумной электроники 4.1. Классификация приборов 4.2. Электронные лампы 4.3. Электровакуумные микролампы 4.4. СВЧ-приборы 4.4.1. Электронные лампы СВЧ 4.4.2. Клистроны 4.4.3. Лампы бегущей волны 4.4.4. Лампы обратной волны 4.4.5. Магнетроны 4.5. Электронно-лучевые приборы 4.5.1. Приборы типа "сигнал—свет" 4.5.2. Прибор типа "свет—сигнал" 4.5.3. Приборы типа "сигнал—сигнал" 4.5.4. Приборы типа "свет—свет" 4.6. Фотоэлектронные приборы 4.6.1. Вакуумные фотоэлементы 4.6.2. Фотоэлектронные умножители Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 5. Плазменная электроника 5.1. Основные понятия 5.2. Электрический разряд в газах 5.3. Процессы в плазме 5.4. Излучение плазмы 5.5. Диагностика плазмы Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 6. Приборы и устройства плазменной электроники 6.1. Ионные приборы 6.2. Приборы отображения информации 6.3. Ионные приборы на углеродных нанотрубках Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЧАСТЬ II. ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Введение 1. Краткая историческая справка 1.1. Эпоха транзисторизации 2. Физические основы твердотельной электроники 2.1. Полупроводники и их структура 2.2. Носители заряда в полупроводниках 2.3. Явления переноса носителей 2.3.1. Барьеры на границах кристалла 2.3.2. Электронно-дырочные переходы 2.3.3. Гетеропереходы 2.3.4. Контакты Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Полупроводниковые приборы 3.1. Полупроводниковые диоды 3.2. Транзисторы 3.3. Тиристоры 3.4. Полупроводниковые излучатели 3.5. Полупроводниковые фотоприемники 3.6. Полупроводниковые датчики Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЧАСТЬ III. МИКРОЭЛЕКТРОНИКА Введение 1. Краткая историческая справка 1.1. Третья транзисторная революция — рождение микроэлектроники 1.2. Грядет ли новая транзисторная революция? 1.3. Линии развития, параллельные транзистору 1.4. Место микроэлектроники в сфере высоких технологий 2. Интегральные транзисторные структуры 2.1. Классификация транзисторных структур 2.2. Интегральные униполярные транзисторы 2.2.1. МДП-транзисторы с индуцированным каналом 2.2.2. МДП-транзисторы со встроенным каналом 2.2.3. Комплементарные структуры 2.3. Транзистор с управляющим p—n-переходом 2.4. Полевой транзистор на гетероструктурах 2.5. V-МДП-транзисторы 2.6. Эпитаксиально-планарный биполярный транзистор 2.6.1 Физические основы работы 2.6.2. Малосигнальные параметры 2.7. Многоэмиттерные и многоколлекторные транзисторы 2.8. Транзисторные структуры интегрально-инжекционной логики 2.9. Транзистор с барьером Шоттки 2.10. Перспективные транзисторные структуры Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Элементная база интегральных схем 3.1. Способы изоляции элементов 3.2. Интегральные диоды 3.3. Интегральные резисторы 3.4. Интегральные конденсаторы Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 4. Классификация интегральных схем 4.1. Принципы классификации 4.2. Условные обозначения 4.3. Основные параметры интегральных схем 4.4. Применение и эксплуатация интегральных схем Рекомендуемая литература 5. БМК и ПЛИС 5.1. Классификация базовых матричных кристаллов 5.2. Программируемые логические интегральные схемы 5.3. Система на кристалле Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 6. Интегральные схемы СВЧ-диапазона 6.1. Общие положения 6.2. Элементная база электроники СВЧ 6.3. Интегральные транзисторы СВЧ-диапазона 6.4. Монолитные арсенид-галлиевые ИС Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЧАСТЬ IV. КВАНТОВАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Введение 1. Краткая историческая справка 2. Физические основы квантовой электроники 2.1. Спонтанное и вынужденное излучения 2.2. Спектральные линии 2.3. Поглощение и усиление Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Принципы работы лазера Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 4. Типы лазеров 4.1. Лазеры на конденсированных средах 4.1.1. Твердотельные лазеры 4.1.2. Жидкостные лазеры 4.2. Газовые лазеры Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 5. Управление световыми потоками 5.1. Устройства управления 5.2. Оптические волноводы 5.3. Волоконные световоды Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 6. Приемники излучения 6.1. Фотодиоды 6.2. Фотоприемники с внутренним усилением 6.3. Гетеродинный прием оптического излучения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 7. Введение в интегральную оптику 7.1. Элементы интегральной оптики 7.2. Элементная база интегральной оптики 7.3. Интегрально-оптические схемы Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 8. Введение в оптоэлектронику 8.1. Элементная база 8.2. Оптоэлектронные устройства обработки информации Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 9. Оптические методы обработки информации 9.1. Оптические сигналы 9.2. Голография 9.2.1. Принципы голографической обработки информации 9.2.2. Голографическая элементная база 9.2.3. Голографические запоминающие устройства 9.3. Интерферометрические методы 9.4. Когерентные оптические системы аналоговой обработки информации 9.5. Структуры с пониженной размерностью 9.5.1. Лазерные наноструктуры 9.5.2. Фотоприемники на квантовых точках Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЧАСТЬ V. ПРОЦЕССЫ МИКРО- И НАНОТЕХНОЛОГИИ Введение 1. Технологические процессы изготовления ИС 1.1. Процессы первичной обработки материалов 1.2. Процессы литографии 1.2.1. Фотолитография 1.2.2. Электронолитография 1.2.3. Рентгенолитография 1.2.4. Ионная литография 1.2.5. Лазерная литография 1.3. Процессы локального изменения свойств полупроводников 1.3.1. Эпитаксия 1.3.2. Легирование полупроводников 1.4. Процессы обработки поверхности 1.4.1. Окисление кремния 1.4.2. Травление 1.4.3. Металлизация поверхности 1.5. Сборка интегральных схем 1.6. Типовые технологические маршруты производства ИС Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 2. Процессы нанотехнологий 2.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия 2.2. Газофазная эпитаксия из металлоорганических соединений 2.3. Формирование структур на основе коллоидных растворов 2.4. Золь-гель технология 2.5. Методы молекулярного наслаивания и атомно-слоевой эпитаксии 2.6. Сверхтонкие пленки металлов и диэлектриков 2.7. Самоорганизация гетероэпитаксиальных структур 2.8. Ионный синтез квантовых наноструктур 2.9. Методы зондовой нанотехнологии Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Организационно-технологические основы производства 3.1. Базовые субмикронные технологии 3.2. Контроль качества интегральных схем 3.3. Физико-технологические и экономические ограничения интеграции ИС 3.4. Барьеры на пути от микро- к наноэлектронике Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЧАСТЬ VI. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР ЭЛЕКТРОНИКИ Введение 1. Методы измерения параметров полупроводников 1.1. Исследование кристаллической структуры 1.2. Диагностика параметров полупроводников 1.2.1. Удельное сопротивление 1.2.2. Диагностика поверхностных состояний 1.2.3. Определение концентрации примесей 1.2.4. Кинетические параметры Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 2. Исследования химического состава поверхности 2.1. Масс-спектроскопия 2.2. Оже-электронная спектроскопия 2.3. Ионная масс-спектроскопия 2.4. Фотоэлектронная спектроскопия 2.5. Радиоспектроскопия Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Исследования физической структуры поверхности 3.1. Рентгеноструктурный анализ 3.1.1. Общие положения 3.1.2. Метод Лауэ 3.1.3. Метод Дебая — Шеррера 3.1.4. Прецизионный рентгеноструктурный анализ 3.2. Анализ поверхности электронным пучком 3.2.1. Метод дифракции медленных электронов 3.2.2. Метод дифракции отраженных быстрых электронов 3.3. Полевая эмиссионная микроскопия 3.4. Сканирующая зондовая микроскопия 3.4.1. Сканирующая туннельная микроскопия 3.4.2. Атомно-силовая микроскопия 3.4.3. Контактная атомно-силовая микроскопия 3.4.4. Колебательный метод атомно-силовой микроскопии 3.4.5. Микроскопия электростатических сил 3.5. Электронная микроскопия 3.5.1. Просвечивающая электронная микроскопия 3.5.2. Растровая электронная микроскопия 3.6. Эллипсометрия Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЧАСТЬ VII. МИКРОCХЕМОТЕХНИКА Введение 1. Логические элементы интегральных схем 1.1. Классификация логических элементов 1.2. Основные характеристики логических элементов 1.3. Логические ИС на биполярных транзисторах 1.3.1. Логические элементы с передачей тока или напряжения 1.3.2. Логические элементы с логикой на входе 1.3.3. Логические схемы на переключателях тока 1.4. Логические элементы на МДП-транзисторах 1.5. Логические элементы на арсенид-галлиевых транзисторах 1.6. Логические элементы на БиКМОП-транзисторах 1.7. Сравнительный анализ логических элементов Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 2. Запоминающие устройства 2.1. Классификация запоминающих устройств 2.2. ЗУ на биполярных транзисторах 2.3. ЗУ на МДП-транзисторах 2.4. ЗУ на арсенид-галлиевых структурах Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 3. Триггеры и устройства на их основе 3.1. Бистабильные ячейки 3.2. Триггер Шмитта 3.3. RS-триггер 3.4. RST-триггер 3.5. D-триггер 3.6. T-триггер 3.7. JK-триггер 3.8. Счетчики 3.9. Регистры сдвига 3.10. Сумматоры 3.11. Шифраторы и дешифраторы 3.12. Мультиплексор Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 4. Микропроцессоры и микроконтроллеры 4.1. Микропроцессоры 4.2. Микропроцессорные системы Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 5. Аналоговая схемотехника 5.1. Классификация аналоговых схем 5.2. Операционный усилитель 5.3. Аппаратурные включения операционных усилителей 5.3.1. Линейные включения операционного усилителя 5.3.2. Нелинейные включения операционного усилителя Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература 6. Преобразователи ЦАП — АЦП 6.1. Цифроаналоговый преобразователь 6.2. Аналого-цифровой преобразователь Задачи и упражнения Контрольные вопросы Рекомендуемая литература Заключение ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЕ Вехи развития отечественной электроники Российский период Советский период Новейший российский период ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ