前言

1998年，我在复旦大学本科三年级时首次接触“半导体器件原理”课程。当时使用了一本较为经典的校本教材《双极型与MOS半导体器件原理》，教材编写者黄钧鼐教授担任主讲，把我引入了半导体器件这个神奇的领域。

2009年，我开始在复旦大学为微电子专业的本科生教授“半导体器件原理”课程。至今，已经为本校本科生（包含卓越工程师班和普通班）教授过18期，为外校本科生教授过3期，为企业员工讲授过2期。在多次的教授过程中，本课程教学质量持续提升，先后获得上海市一流本科课程、国家级一流本科课程（部分内容）和上海市示范性本科课堂等荣誉，课程还荣获首届全国高校教师教学创新大赛一等奖和教学设计创新奖。网络上与本课程相关的教学视频也得到众多学生的点播，并取得较好的评价。

然而，我在多年的教学过程中，深感缺少一本得心应手、符合本科生特点、聚焦集成电路产业直接需求的教材。于是，在清华大学出版社文怡编辑的鼓励下，我编写了本书。本书立足微电子或集成电路相关专业本科生的需求，精选4章集成电路所用半导体器件的核心内容，即PN结、双极型晶体管、场效应晶体管基础和小尺寸场效应晶体管。第1~3章的具体内容基本撰写顺序是基础知识、核心参数、直流特性、交流特性、开关特性、功率特性。第4章则围绕短沟道效应的各种具体表现依次展开描述，最后给出相应的解决方案和最新进展。

本书具有以下特点。①内容聚焦： 只重点阐述与集成电路芯片直接相关的半导体器件。②图多式多： 配备了大量的精致图表和公式，旨在直观展示物理图景和相关推导过程。③不厌其烦： 考虑到本书内容的易学性，给出极其具体的推导过程和充分说明。④逻辑清晰： 每章都按照清晰的逻辑逐层展开，层层递进，一气呵成。⑤与时俱进： 对小尺寸场效应晶体管特性的描述，大量引入相关文献报告和最新的研究成果，附录部分还对业界典型参数提取做法进行了介绍。

本书的内容架构雏形源自茹国平教授2008年的PPT讲义，他对书稿进行了多遍认真的审阅，提出了很多宝贵的意见。书中大量图片由王琳琳、彭雾、崔子悦精心绘制，梁成豪、蔡汉伦为本书的习题和附录整理提供了大量帮助。清华大学出版社文怡编辑为本书的成书做了整体规划。本书入选复旦大学“七大系列百本精品教材”特邀编写计划，学校为本书的编写及出版提供了资金和政策层面的大力支持。我在此一并表示衷心的感谢。

由于本人水平有限，书中难免会有错误和瑕疵，恳请读者指正。

编者

2024年4月