Solid-state Quantum Computing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Goan, His-sheng (EDT)/ Chen, Yueh-nan (EDT)

出品人:

页数:132

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 109.61

装帧:

isbn号码:9780735406056

丛书系列:

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• 量子计算
• 固态量子计算
• 量子信息
• 量子比特
• 超导量子比特
• 离子阱
• 半导体量子比特
• 拓扑量子计算
• 量子算法
• 量子硬件

晶体管物理与器件结构：从基础理论到先进工艺 作者： [此处填写作者姓名，可以是虚构的，例如：陈立, 王伟] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：科学技术出版社] 出版日期： [此处填写年份，例如：2024年] --- 内容概要 本书旨在为物理学、材料科学、电子工程等领域的学生和研究人员提供一个全面、深入的晶体管（Transistor）物理学和器件结构基础知识体系。全书紧密围绕半导体材料的本征特性、晶体管的工作原理、制造工艺的演进以及未来结构的发展趋势展开论述，旨在帮助读者深刻理解现代电子系统的核心构建模块。 本书的结构清晰，逻辑严密，从最基本的能带理论和载流子输运机制出发，逐步过渡到实际的半导体器件模型和先进制造技术。我们避免了量子计算或量子信息理论的讨论，专注于经典半导体物理和集成电路（IC）制造领域。 --- 详细章节介绍 第一部分：半导体物理基础（Fundamentals of Semiconductor Physics） 本部分为理解晶体管器件特性奠定理论基础。 第一章：晶体结构与能带理论 晶体周期性与布拉维晶格。 固体中电子的能带结构：价带、导带与禁带宽度。 有效质量的概念及其在载流子运动中的意义。 晶体缺陷与掺杂对电学特性的影响。 第二章：载流子输运机制 漂移（Drift）运动：欧姆定律在半导体中的微观基础。 扩散（Diffusion）运动：基于浓度梯度的载流子流动。 复合与产生过程：热激发表征与光激发效应。 迁移率的限制因素：晶格散射与杂质散射。 第三章：PN结的形成与特性 PN结的构建：内建电场与费米能级的对准。 平衡态、正向偏压与反向偏压下的电势分布。 结电容与击穿机制（雪崩与齐纳击穿）。 二极管作为基础开关元件的初步探讨。 第二部分：晶体管核心结构与工作原理（Core Transistor Structures and Operation） 本部分聚焦于双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的核心设计与工作机理。 第四章：双极型晶体管（BJT） NPN和PNP结构的几何设计与材料选择。 Ebers-Moll模型与简化模型在电路分析中的应用。 晶体管的开关特性与混合$pi$模型（Hybrid-pi Model）。 晶体管的电流增益（$eta$）及其对工艺的依赖性。 第五章：金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）——基本原理 MOS电容器的电学特性：耗尽、积累与反型区的形成。 阈值电压（$V_{th}$）的精确计算与影响因素。 理想MOSFET的工作区：截止区、线性区（欧姆区）与饱和区。 载流子在沟道中的输运模型：速度饱和效应的初步讨论。 第六章：CMOS技术的核心结构与设计 PMOS与NMOS器件的对称性与不对称性。 互补型金属氧化物半导体（CMOS）反相器设计。 亚阈值导通与短沟道效应的物理起源。 器件尺寸微缩带来的功耗与速度权衡。 第三部分：先进晶体管结构与制造工艺（Advanced Transistor Architectures and Fabrication） 本部分深入探讨集成电路制造领域的前沿进展，关注如何克服尺寸缩小的物理限制。 第七章：先进晶体管结构演进 从平面（Planar）MOS到浅沟槽隔离（STI）的应用。 应变硅（Strained Silicon）技术在提高迁移率中的作用。 SOI（硅上绝缘体）结构与FD-SOI（全耗尽SOI）的优势。 鳍式场效应晶体管（FinFET）：三维结构对静电控制的革命性改进。 第八章：集成电路制造工艺基础 晶圆准备与氧化技术：热氧化炉与ALD/CVD薄膜沉积。 光刻技术：掩模版、光刻胶与关键尺寸（CD）的控制。 刻蚀技术：干法刻蚀（反应离子刻蚀RIE）与深宽比（Aspect Ratio）的挑战。 掺杂技术：离子注入与快速热退火（RTA）。 第九章：互连技术与封装 金属化层的发展：从铝到铜互连。 低介电常数（Low-k）材料在减少RC延迟中的应用。 晶圆级封装（WLP）与先进的堆叠技术。 第四部分：可靠性与未来展望（Reliability and Future Directions） 本部分关注器件在高集成度下的可靠性问题，并展望下一代晶体管的潜在方向，全部聚焦于经典半导体器件。 第十章：晶体管可靠性问题 热载流子注入（HCI）与界面陷阱的生成。 偏置温度不稳定性（BTI）：NMOS与PMOS的差异。 电迁移（Electromigration）现象及其对金属导线寿命的影响。 介质击穿与静电放电（ESD）防护。 第十一章：超越FinFET：下一代器件探索 隧道场效应晶体管（TFET）：基于带间隧穿的超低功耗潜力。 负电容场效应晶体管（NCFET）的原理与实现挑战。 铁电材料在存储器和新型晶体管中的应用探索。 碳纳米管（CNT）与二维材料（如MoS2）在晶体管领域的初步研究。 --- 本书特色 1. 深度与广度兼顾： 全书覆盖了从能带论到先进FinFET制造的完整链条，确保读者对晶体管领域的理解是系统且深入的。 2. 强调物理机制： 所有器件特性和工艺限制都以第一性原理的物理模型为支撑，而非停留在黑箱模型层面。 3. 侧重工程应用： 详细讨论了阈值电压调控、短沟道效应缓解以及互连延迟优化等实际工程问题，为IC设计工程师提供坚实的器件知识储备。 4. 清晰的结构： 内容编排严格遵循“基础理论 $ ightarrow$ 经典器件 $ ightarrow$ 先进工艺 $ ightarrow$ 可靠性挑战”的逻辑顺序，便于自学和课堂教学使用。 本书读者对象： 电子工程、微电子学、材料科学专业的本科高年级学生、研究生，以及半导体行业的研发工程师和技术人员。

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这是一本我一直在寻找的书。关于量子计算的讨论，往往停留在抽象的算法层面，而我更想深入了解实现这些算法的“物理基础”。“Solid-state Quantum Computing”这个书名，准确地抓住了我的兴趣点。我希望能在这本书中看到对各种实现量子比特的固态体系的详细介绍，比如超导量子比特、半导体量子点、拓扑量子比特等等。我不仅想知道它们的工作原理，更想了解它们的物理特性，比如它们的能量尺度、相干时间、控制方式等等。这本书应该能帮助我理解，为什么这些固态体系能够孕育出量子态，又将面临哪些挑战，比如如何抑制环境噪声，如何实现量子比特的精确操控，以及如何进行量子纠错。我非常期待书中能够包含一些关于材料科学、器件制造以及实验技术方面的深入讨论，这些都是构建实用量子计算机的关键。总而言之，我希望这本书能为我打开一扇通往量子计算硬件世界的大门，让我对这个激动人心的领域有一个扎实而深刻的理解。

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这本书从封面设计上就透着一股神秘和前沿的气息，那种深邃的蓝色和抽象的几何图形，仿佛预示着即将展开的奇妙旅程。我之前对量子计算的概念一直有些模糊，总觉得它遥不可及，充满了复杂的数学公式和艰涩的理论。但“Solid-state Quantum Computing”这个书名，让我觉得它可能更接地气一些，也许会从更具体、更物理的层面来阐述。我特别希望这本书能够清晰地解释，为什么“固态”是实现量子计算的一个重要方向，它究竟带来了哪些优势，比如稳定性、可扩展性等等。我想要了解不同的固态量子比特家族是如何工作的，它们各自的“语言”是什么？书中会不会用通俗易懂的比喻来解释量子叠加、量子纠缠这些核心概念？我希望它能帮助我拨开迷雾，真正理解量子计算的原理，而不是仅仅停留在概念层面。当然，我也很想知道，这本书是否会探讨一些实际的应用场景，比如药物研发、材料科学、密码学等等，这样我就能更直观地感受到量子计算的颠覆性力量。

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这本书我早就听说过了，但一直没时间翻开。最近总算把手头的事情告一段落，迫不及待地想来一探究竟。包装很精致，纸张的触感也很好，拿到手里就有一种沉甸甸的知识感，让人对接下来的阅读充满了期待。我一直对量子计算领域非常感兴趣，尤其是固态量子计算，因为感觉它在未来集成化和小型化方面有着巨大的潜力。我希望这本书能深入浅出地讲解固态量子比特的各种实现方式，比如超导量子比特、量子点、NV色心等等，并且能够介绍它们各自的优劣势，以及在不同应用场景下的前景。当然，我也很关注实现量子计算需要克服的技术难关，比如退相干、噪声抑制、纠错编码等等，希望能在这本书里找到一些启发性的解答。这本书会不会涉及一些前沿的实验进展和理论突破？我非常好奇。希望它不仅能提供扎实的理论基础，还能让我感受到这个领域的活力和创新。总之，这本书在我心中已经占据了一个非常重要的位置，我迫不及待地想深入其中，感受量子计算的奇妙世界。

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我拿到这本书的时候，就被它的厚度和精美的排版所吸引。封面设计简洁而有力，一眼就能看出是关于量子计算的专业书籍。我一直对量子计算的底层硬件实现非常感兴趣，特别是那些能够物理存在的量子比特。这本书的书名“Solid-state Quantum Computing”恰好满足了我的好奇心。我希望它能详细介绍各种固态量子计算平台的物理原理，比如超导电路、半导体量子点、金刚石NV色心等等，并且能够深入探讨构建这些量子比特的技术挑战，比如如何实现高保真度的操作，如何解决量子比特之间的串扰问题，以及如何进行有效的量子纠错。我特别期待书中能够提供一些实际的实验案例和技术路线图，让我能够了解当前固态量子计算的发展现状和未来趋势。此外，我希望这本书能够帮助我理解，为什么固态体系在可扩展性和集成度方面比其他方案更有优势，这对于构建大规模量子计算机至关重要。这本书应该能为我提供一个坚实的理论基础，让我更好地理解这个激动人心的领域。

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说实话，我之所以选择这本书，很大程度上是因为它强调了“固态”这个概念。在我看来，量子计算的未来，很大程度上取决于我们能否构建出稳定、可扩展且易于控制的量子系统。而固态器件，以其在经典计算领域的辉煌历史，似乎为量子计算提供了一条充满希望的道路。我希望能在这本书里找到关于各种固态量子比特的深入剖析，不仅仅是它们的原理，更重要的是它们在实际制造和运行过程中面临的挑战。比如，如何提高量子比特的相干时间？如何实现高效率的量子门操作？如何将成千上万个量子比特集成在一起？我非常好奇书中是否会讨论如何通过材料科学、纳米技术以及精密工程来克服这些难题。我也希望能看到一些关于不同固态量子计算架构的比较，它们各自的优缺点是什么？在哪些应用领域更具潜力？总而言之，我希望这本书能为我揭示固态量子计算的奥秘，让我对这个前沿领域有一个更全面、更深入的认识。

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