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『簡體書』硅基光电集成电路(原书第2版) [德]霍斯特·齐默尔曼 集成电路 硅基 硅基光电集成电路

書城自編碼: 4158313
分類:簡體書→大陸圖書→工業技術電子/通信
作者: [德]霍斯特·齐默尔曼
國際書號(ISBN): 9787111788706
出版社: 机械工业出版社
出版日期: 2025-09-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:HK$ 174.9

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編輯推薦:
本书是光电集成电路领域的精品佳作。全书对硅基光电集成电路(OEIC)设计进行了深度解析,硅基光电集成电路是有线及无线通信技术进步的关键所在 。书中先是归纳光学吸收核心特点,阐述光电探测器器件物理机制,以及其在现代双极型、CMOS、BiCMOS 技术中的集成情况,为读者领会硅基光电集成电路底层运转逻辑筑牢根基 。为实现主题内容的全面覆盖,书中详细讲解大量硅基光电集成电路实例,应用场景多元,从各类光学传感器、智能传感器、三维摄像头、光学存储系统,到深亚微米 CMOS 光纤接收器均有涉及 。大量精致明晰的专业插图穿插其中,让复杂抽象的光电电路知识变得直观易懂,无论是业内工程师、科研工作者,还是相关专业高校师生,都能从中收获启迪与助益 。
內容簡介:
本书回顾了光电子学和光电集成电路设计的各个主题,介绍了光探测器的光学吸收和器件物理的基本特征,以及它们在现代CMOS和BiCMOS技术中的集成。这对于理解光电集成电路(OEIC)的基本机理提供了基础。书中详细介绍了集成高带宽PIN光电二极管、线性模式和盖格模式下的雪崩光电二极管,以及OEIC的广泛应用,即从光学传感器、智能传感器、图像传感器、3D传感器和光学存储系统到光纤接收器和光学无线通信接收器及单光子检测。此外,书中还展示了OEIC在量子极限和电子光子集成的光学接收器方面的研究成果及其最新趋势,并给出了典型的3D集成应用案例,如多节点光开关、光学收发器和高分辨率3D传感器。本书适合从事光电器件和集成电路相关工作的工程师、科研人员和技术管理人员阅读,也可以作为高等院校光电器件和集成电路相关专业的高年级本科生和研究生的教材和参考书。
關於作者:
Horst Zimmermann博士于1984年获得德国拜罗伊特大学物理学学士,并于1991年在德国埃尔朗根Fraunhofer集成电路研究所(IIS-B)获得埃尔朗根-纽伦堡大学工程博士学位。随后,他在美国北卡罗来纳州达勒姆的杜克大学担任亚历山大·冯·洪堡研究员,研究硅(Si)、砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)中的扩散,直至1992年。1993年,他加入德国基尔大学的半导体电子系,在那里他讲授光电子,并致力于硅技术中的光电子集成。自2000年起,他成为奥地利维也纳工业大学电子电路工程系的全职教授。他的主要兴趣是模拟和纳米CMOS电路及光电集成CMOS和BiCMOS电路的设计和表征。他是施普林格出版社系列书籍Integrated Silicon Optoelectronics和Silicon Optoelectronic Integrated Circuits的作者,也是Highly Sensitive Optical Receivers,Optical Communication Over Plastic Optical Fibers,Analog Filters in Nanometer CMOS,Comparators in Nanometer CMOS Technology和Optoelectronic Circuits in Nanometer CMOS Technology的合著者。2002年,他成为IEEE高级会员。他是2014年11月/12月出版的IEEE量子电子学为主题的Optical Detectors:Technology and Applications的主要客座编辑。
目錄
第1章基础与理论11.1光吸收的基本原理11.1.1光子及其特性11.1.2重要半导体材料的光吸收21.1.3光生41.2半导体方程51.3光电探测器的重要模型71.3.1载流子漂移71.3.2载流子扩散111.3.3量子效率和响应度141.3.4光电二极管的等效电路17参考文献20第2章集成硅光电探测器222.1双极技术中的集成探测器222.1.1双极工艺222.1.2采用标准双极技术的集成探测器252.1.3采用改进的双极技术的集成探测器272.2CMOS集成光电探测器302.2.1单阱CMOS工艺302.2.2双阱CMOS工艺302.2.3三阱CMOS工艺322.2.4标准CMOS工艺中的集成探测器322.2.5空间调制光探测器372.2.6PIN光电二极管382.2.7电荷耦合器件图像传感器522.2.8有源像素传感器562.2.9非晶硅探测器602.2.10CMOS集成的双极光电晶体管622.2.11光子混频器642.2.12雪崩光电二极管662.2.13单光子雪崩二极管…692.3BiCMOS集成探测器702.3.1BiCMOS工艺702.3.2BiCMOS集成的光电二极管76参考文献85第3章晶体硅薄膜中的探测器963.1绝缘体上硅中的光电二极管963.2蓝宝石上的硅1003.3聚酰亚胺键合101参考文献102第4章SiGe光电探测器1044.1异质外延生长1044.2SiGe合金的吸收系数1054.3SiGe/Si PIN异质结双极晶体管集成106参考文献107第5章集成光接收器电路的设计1105.1电路仿真器和晶体管模型1105.2布图和验证工具1145.3OEIC的设计1155.4跨阻放大器1175.4.1频率响应1185.4.2相位和群延迟1215.4.3稳定性和补偿1245.4.4晶体管跨阻放大器电路的带宽1245.4.5集成跨阻放大器的带宽限制1275.4.6集成跨阻放大器的新π模型1295.4.7并联-并联反馈1375.4.8输入和输出电阻1405.4.9噪声和灵敏度1425.4.10泊松统计和量子极限148参考文献149第6章光电集成电路实例1516.1数字CMOS电路1516.1.1同步电路1516.1.2异步电路1566.2数字BiCMOS电路1586.3激光驱动器电路1596.4模拟电路1616.4.1双极电路1616.4.2二维CMOS成像仪…1646.4.3光学距离测量电路1736.4.4采用标准CMOS光电二极管的3D传感器1766.4.5采用PIN光电二极管的3D传感器1796.4.6带SPAD的3D传感器1816.4.7智能像素传感器1836.4.8CMOS光学传感器…1956.4.9BiCMOS光学传感器2086.4.10使用单光子探测技术的传感器2116.4.11用于光存储系统的CMOS电路2126.4.12用于光存储系统的BiCMOS电路2206.4.13连续模式光纤接收器2406.4.14无线红外通信接收器2816.4.15OWC接收器和可见光实验2886.4.16混合接收器3016.4.17速度提升技术3026.4.18塑料光纤接收器3146.4.19突发模式光学接收器3286.4.20深亚μm接收器3316.4.21瞄准量子极限的接收器3336.4.22光纤接收器比较3476.4.23特殊电路3536.5小结356参考文献357第7章电子-光子集成电路3697.13D集成技术3697.1.1铜柱连接3697.1.2氧化层通孔3707.1.3硅通孔3707.2光学开关3717.3光学收发器3807.4光学扫描断层传感器3897.53D显微成像传感器390参考文献391
內容試閱
自2004年本书第1版出版以来,在众多出版物中对集成光电器件和电路进行了研究和介绍。因此,施普林格(Springer)出版社和我决定在第1版的基础上补充些内容进行再版。在过去10年中,集成雪崩光电二极管是热门话题,单光子雪崩二极管(SPAD)和SPAD传感器与成像集成电路甚至受到热捧。我只能从中挑选出一些对我来说似乎是关键的内容增加到第2版中。线性模式下的集成雪崩光电二极管改进了光无线通信。此外,首款SPAD光学接收器消除了电子噪声,并试图接近光子统计所设定的量子极限,这些都必须包括在内。使用SPAD接收器进行的OWC实验似乎也值得纳入第2版。在所谓的硅光子代工方面也取得了相当大的进展。因此,本书增加了一章介绍几种先进的电子光子集成电路。还有一些创新的PIN光电二极管OEIC,为跨阻和带宽增强引入了新的电路架构。此外,还必须包括真正令人惊叹的高像素图像传感器和三维(3D)集成图像传感器。我要感谢施普林格出版社的Claus Ascheron博士提出再版这一建议,并感谢他的团队为文本处理提供技术支持。在我目前所在的维也纳工业大学研究小组中,我要特别感谢Michael Hofbauer博士、Bernhard Goll博士、Kerstin Schneider-Hornstein博士、Hiwa Mahmoudi博士、Bernhard Steindl、Dinka Milovancev和Nemanja Vokic,感谢他们的出色工作和强烈的工作动力。同样,我还要感谢前小组成员 Paul Brandl博士、Tomislav Jukic博士、Nicola Zecevic博士、Robert Swoboda博士、Reinhard Enne博士、Wolfgang Gaberl博士、Milos Davidovic博士、Michael Frtsch博士、Mohamed Atef博士、Christoph Seidl博士、Johannes Knorr博士、Stefan Schidl博士、Jürgen Leeb博士和Andreas Polzer博士。与XFAB半导体代工厂的合作时间最长,我要感谢Wolfgang Einbrodt、Konrad Bach博士、Detlev Sommer、Alexander Zimmer博士和Daniel Gbler博士,感谢他们在Si OEIC方面取得的巨大进步。我还要衷心感谢欧洲项目INSPIRED(慕尼黑Inneon的Gernot Langguth博士和Holger Wille博士;菲拉赫Inneon的Johannes Sturm博士)、HELIOS(格勒诺布尔CEA LETI的Jean-Marc Fedeli博士;普雷斯坦AMS AG的Franz Schrank博士)和IRIS(比萨Ericsson的Francesco Testa博士;特伦托大学的Lorenzo Pavesi教授;比萨Scuola Superore Sant′Anna的Claudio Oton博士;格勒诺布尔CEA LETI的Christoph Kopp博士)的项目合作伙伴。此外,还有来自AIT(Bernhard Schrenk博士、Paul Müllner博士)和AMS AG(Jochen Kraft博士)的PHELICITI项目国家合作伙伴。没有他们,许多高水平的成果就不会产生,也不可能被收录到本书中。我还要向我的妻子Luise、女儿Lina及儿子Frieder致以最深切的谢意,感谢他们对我的耐心。Horst Zimmermann奥地利维也纳

 

 

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