半導體元件物理-觀念解析與實務應用 2版 (2版)

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【簡介】 本書內容可以作為一學期或一學年兩學期之半導體元件物理的課程教材使用，也非常適合作為半導體相關工程師自我充實成長或公司內部教育訓練的教材。內容之編寫抱持書名副標題「觀念解析與實務應用」的理念，強調觀念與實務兼顧，因此盡量避免深奧的物理與繁瑣的數學，但對於重要的觀念與技術都會清楚的解釋，並盡可能以共通的基本原理原則，貫通前後章節的知識概念，使讀者輕易掌握其中條理脈絡，以內化成自己紮實的知識。因此，對於讀者欲研讀更高階的半導體元件物理知識，可以本書的內容為基礎再進一步研讀相關的課題，會是很好的切入點。 　　相較於坊間其他相關的半導體元件物理書籍，本書的特色至少包括： 涵蓋並詳細說明現代產業界先進元件技術之相關元件物理觀念。包括高介電係數介電層 (high-k dielectrics)、應變矽 (strained-Si)、鰭式電晶體 (Fin-FET) 等先進元件技術。 以直觀的「物理現象」與「電機概念」，用淺顯易懂的方式清楚闡釋深奧的元件物理觀念與在實務上相關的重要應用。 各章節中對於基礎、重要的內容，屬於讀者必須瞭解的觀念或公式，均提供作者特別設計之經典題型的「範例」，其包含促進讀者有效學習的「解答」與觀念釐清的「評論」。 各章節中對於容易混淆的觀念或公式，均提供作者精心整理設計的「圖表」與解說，讓讀者不需特別耗費時間死背公式或結果，而能吸收內化成為自己的知識，歷久不忘。 各章節中基礎、重要的內容，均依文本順序附有足夠的對應「習題」。習題主要選取自近二十年國家考試與研究所入學考試之經典題型，然對於未出現於前述之重要題型 ( 包含實務應用題 )，作者均設計補足。 【目錄】 1 導　論 2 半導體材料與晶體結構 3 半導體能帶觀念 4 熱平衡時的半導體能帶與載子濃度 5 導電載子的傳輸 6 非平衡狀態時的過量載子 7 PN接面 8 PN接面二極體 9 理想MOS結構 10 實際MOS元件 11 MOSFET元件 附錄A 物理常數 附錄B 轉換因數 附錄C 溫度300 K時常用之Si、Ge與GaAs的性質 附錄D 溫度300 K時常用之SiO2與Si3N4的性質 附錄E Si、Ge與GaAs常用性質隨絕對溫度 (T ) 變化關係 中英文索引

半導體科技ㄧ點都不難：有趣實驗帶你認識生活中的半導體 (1版)

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【簡介】 │誠摯推薦│ 前台積電共同營運長、鴻海集團半導體策略長　蔣尚義 前國科會科教處處長、國立彰化師範大學榮譽教授　郭重吉 元智大學電機系助理教授　陳念波 本書以電晶體為主軸，搭配半導體科技與科學實驗設計，經緯交織，建起通往現今世界的知識橋樑。書中所介紹的實驗，涵蓋了電晶體最重要的特性，完整的讓大家對半導體由淺入深地系統學習。 1948年提出的接面電晶體理論，成為半導體物理的經典，指導了往後70多年半導體元件和積體電路技術的發展，也改變了人類的生活文明。 人工製作的半導體元件能夠在電子產品中扮演那麼關鍵性的角色，主要是因為幾個重要的特性：可以控制單向電流；電晶體可以當成自動開關、大倍數地放大信號；它還有光電能轉換的特性，做出發光二極體（LED）和太陽能電池。 半導體大大地改變了人類的生活，難道不是我們的造化嗎？ 【目錄】 第一章　半導體科技史 第一節　電子的發現 第二節　真空管電子時代 第三節　半導體電子時代—簡介半導體 第四節　半導體電子時代的科學史 第五節　臺灣的半導體產業沿革 第二章　直流、交流與整流 第一節　檢視直流電、交流電和整流的定義 第二節　簡介二極體 第三節　直流電、交流電和整流的實驗測試 第四節　二極體的橋式整流 第五節　吹風機中的橋式整流 第三章　由LED探索色光的分散與疊加 第一節　會變色的LED小夜燈 第二節　一顆三色疊加的七彩LED燈珠 第三節　嘗試設計一盞我們自己的LED神燈 第四節　簡介LED發光二極體 第四章　用偏光片體驗偏振光 第一節　偏光立體眼鏡 第二節　偏光片與偏振光 第三節　偏光片的多元驗證實驗 第四節　設計兩種膠帶偏光玩具 第五節　偏光片與偏振光的生活科技 第五章　順藤摸瓜　一探液晶顯示器 第一節　生活中的液晶顯示器 第二節　液晶顯示器裡的基本構造與功能 第三節　液晶顯示器的畫素單位 第四節　螢幕顯示器的演變 第五節　初探液晶顯示器的學習歷程 第六章　電晶體 第一節　由真空管說起 第二節　發現半導體p-n接面二極體 第三節　點觸式電晶體 第四節　雙極接面電晶體 第五節　金氧半場效電晶體 第六節　晶圓 第七節　「先進封裝」CoWoS的技術與AI 第七章　電晶體實驗 第一節　動手實作分析電晶體的電路 第二節　從實驗探究電晶體的功能 第三節　由「聲音」檢視電晶體可放大訊號 第四節　「後設認知」的理論與實踐 第八章　新一代的人工照明—LED燈 第一節　LED手電筒 第二節　出口指示燈 第三節　LED的照明 第九章　光控夜燈—光敏電阻應用實例 第一節　由光控小夜燈說起 第二節　探索電路中的光敏電阻與電晶體 第三節　再探電路中的光敏電阻與電晶體 第四節　工程警示燈 第十章　電磁爐與溫控風扇—熱敏電阻的應用實例 第一節　簡介 第二節　電磁爐 第三節　用溫控風扇模型探索半導體電路 第十一章　簡易電子樂器初探 第一節　石墨可以導電 第二節　電子樂器的靈魂　電晶體和IC 第三節　電子樂器的電磁喇叭和麥克風 第十二章　紅外線感應偵測器 第一節　屋內玄關天花板上的感應器 第二節　紅外線電風扇與光電半導體 第三節　健康的守護者　自動酒精噴霧器 第十三章　光電煙霧偵測器 第一節　光電煙霧偵測器的內部構造 第二節　光電煙霧偵測器的光電耦合 第三節　一般住宅用光電式火災煙霧偵測器 第十四章　太陽能電池 第一節　試用太陽能電池 第二節　太陽能電池的基本科學原理 第三節　太陽能電池與四季的日升日落 第四節　深入探索「太陽追蹤器實體模型」 第五節　學習心得、願景與後續活動 第十五章　電感升壓電路中的電晶體 第一節　電磁感應線圈中的電感器 第二節　「焦耳小偷電路」與電晶體 第三節　焦耳小偷電路的DIY 第十六章　電蚊拍與半導體 第一節　由電蚊拍簡探一般的變壓器 第二節　電蚊拍裡的電晶體當了電子開關 第三節　焦耳小偷電路的升級版在電蚊拍裡 第十七章　踢躂舞公仔中的半導體 第一節　手機充電器的回收再利用 第二節　踢躂舞公仔的結構和電路分析 第十八章　石英鐘與積體電路 第一節　分析時鐘的鐘面 第二節　探索石英鐘裡的馬達 第三節　石英鐘裡的電流和電路 第四節　積體電路與石英晶體 第五節　壓電和反壓電實驗 第六節　石英鐘裡的齒輪組 後記—我與半導體的奇妙緣份

100張圖搞懂半導體產業鏈: 從技術面到政治面, 讓你徹底了解領航世界的關鍵產業

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【簡介】 本書一開始就開宗明義告訴讀者什麼是半導體？半導體的四大領域有那些？全球半導體市場有多大？與全球經濟發展又有什麼關係？當然，我們也會帶讀者認識全球有那些半導體大廠，也會讓讀者知道台灣在全球半導體產業有多麼重要，要讓各位讀者對全球半導體產業鏈有初步的認識。 接著，我們將會針對半導體產業鏈中的上游IC設計、中游晶圓代工、下游IC封裝測試分別進行詳細介紹。比如在IC設計領域，它的角色是什麼？矽智財是什麼？EDA是什麼？在晶圓代工領域，台積電為什麼這麼厲害？先進製程為什麼重要？在IC封裝測試領域中，在台灣大家將CoWoS朗朗上口，但CoWoS又是什麼黑科技？先進IC封裝還有什麼厲害絕招？本書以易懂的語彙為讀者一一介紹。 除半導體上中下游產業外，本書當然不能將在IC領域中市場規模僅次於邏輯IC的記憶體產業給遺漏掉，因為包括三星、美光、SK海力士等記憶體大廠都是同時擁有IC設計、晶圓代工、IC封裝測試的整合元件大廠，在IC產業鏈中是個自帶體系的特殊存在。本書將會對記憶體的各項產品、技術、產業結構，甚至台灣在全球記憶體市場的地位都會娓娓道來。 人工智慧絕對是從現在到未來影響全球經濟及科技發展的關鍵議題，在這背後也與半導體產業技術發展息息相關。本書也將先對人工智慧產業鏈進行介紹，人工智慧對半導體產業有什麼技術要求？又有那些半導體大廠參與其中？本書都將逐一解析。更重要的是，隨著人工智慧持續發展，半導體產業又將推出什麼新世代技術？透過本書的介紹，讓讀者能掌握人工智慧帶來的未來商機。 此外，美中晶片戰爭也是近年來全球半導體產業的火熱議題，本書先從晶片戰爭的前世今生講起，美國為了重返全球半導體產業霸權地位，祭出哪些手段？日本、南韓、歐盟如何因應？中國大陸是否真的被壓制成功？更重要的是，位處美中晶片戰爭兵家必爭之地的台積電該何去何從？這場牽動全球科技產業版圖變化的世紀大戲，本書也會細細解說。 既然提到美中晶片戰爭，就一定要談談中國半導體產業的快速崛起，這也是自2000年以來，延續近四分之一個世紀的熱門議題。看中國大陸如何以國家與政策力量，從無到有，進一步躋身世界半導體大國之列，其中的過程本書也會詳細介紹。 本書不僅透過產品及技術層面介紹半導體產業，更透過市場面、商業模式及市場策略，讓讀者對半導體產業鏈有充分認知。更重要的是，我們也針對「人工智慧」、「美中晶片戰爭」、「中國崛起」等三大議題進行深度介紹與解析，就是希望能讓您對掌握半導體產業未來發展能有所幫助。本書內容精彩豐富，以白話為讀者介紹，希望能用輕鬆易懂的方式帶各位一探半導體產業世界。 本◇書◇特◇色 　　 積體電路產業完整的說明： 半導體產業廣義而言，包括面板、光電及積體電路。狹義而言專指積體電路（IC）。本書完整說明IC產業的產業鏈，包括IC設計、晶圓代工、封裝測試、記憶體等。 影響未來趨勢的重要關鍵說明： 目前影響半導體產業發展的最重要兩個關鍵因素，分別是地緣政治及中國大陸半導體產業發展。本書對此有清楚的論述。 文科高中生也可以看得懂，深入淺出： 結構清晰完整，用貼近日常生活的事物進行引申解釋。可以讓任何程度的人士，快速對半導產業有一定的了解。 【目錄】 Chap.01 導論—讓我們聊聊半導體產業吧！ 1. 半導體是什麼？ 2. 認識半導體產業鏈 3. 蝦米？！半導體產業鏈如同拍婚紗照！ 4. 半導體產業鏈及主要廠商介紹 5. 全球經濟與半導體產業景氣變化關聯 6. 從全球半導體大廠排名變化看產業趨勢 7. 認識全球主要IDM 8. 台灣IC產業地位如何呢？ 9. 台灣半導體產業鏈成熟而完整 Chap.02 半導體產業的產品設計師—認識IC設計 10. IC是怎麼設計的？和蓋房子一樣？（上） 11. IC是怎麼設計的？和蓋房子一樣？（下） 12. 認識五花八門的晶片 13. IC也有智財權 14. 智財權怎麼賺？ 15. IC設計服務在做什麼？ 16. EDA寡占產業的三巨頭 17. 從全球前10大IC設計公司排名變化看產業趨勢 18. 智慧型手機重要推手：認識高通與聯發科 19. 台灣IC設計產業在全球地位 Chap.03 不止是IC製造工廠—認識晶圓代工 20. 晶圓代工到底在做什麼？ 21. 摩爾定律是什麼？ 22. More Moore：先進製程持續推進 23. 2023年全球前五大晶圓代工廠簡介 24. 資本支出意義為何？ 25. 如何觀察產能利用率？ 26. 從2D到3D：電晶體技術演進 27. 進入2奈米時代的關鍵技術：晶背供電 28. 得先進製程得天下？ 29. 台積電有形無形的王者策略 30. 英特爾的IDM 2.0戰略 31. 何謂Foundry 2.0？ Chap.04 超越摩爾定律的重要推手—認識IC封裝 32. IC封裝測試在做什麼？ 33. 從短小輕薄到異質整合—IC封裝技術演進 34. 從傳統封裝到先進封裝（一）：導線架封裝 35. 從傳統封裝到先進封裝（二）：IC載板封裝 36. 從傳統封裝到先進封裝（三）：系統單晶片 37. 從傳統封裝到先進封裝（四）：系統級封裝 38. 從傳統封裝到先進封裝（五）：矽穿孔3D IC 39. 系統單晶片、系統級封裝、矽穿孔3D IC比較 40. 人工智慧的重要推手：CoWoS 41. 台積電吃蘋果的重要技術：InFO 42. CoWoS終極進化版：SoW 43. 通往異質整合3D IC的第一手棋：SoIC 44. 挑戰CoWoS，英特爾推出EMIB平台 45. 人工智慧需求殷切，FOPLP異軍突起 46. 認識三星異質整合封裝技術 47. IC異質整合先進封裝種類與定義 Chap.05 受景氣循環影響的寡占產業─記憶體 48. 淺談記憶體 49. RAM、ROM傻傻分不清楚～談記憶體分類 50. 快閃記憶體會「閃」嗎？再談記憶體分類 51. 記憶體的產業循環 52. 記憶體的產業結構 53. 全球主要記憶體廠商排名 54. 台灣記憶體產業鏈 55. 隨AI竄起的HBM─買愈多、省愈多？ 56. 記憶體更迭：次世代記憶體興起 Chap.06 從現在到未來的關鍵議題—人工智慧與半導體 57. 認識人工智慧產業鏈 58. HPC與IoT為IC製造於AI領域重要平台 59. 面對人工智慧，IC製造的挑戰 60. 人工智慧讓先進製程競爭加劇 61. 要了解AI晶片，得先知道xPU 62. AI晶片主戰場：人工智慧伺服器核心運算晶片市場 63. AI晶片新戰場：AI PC與AI智慧型手機晶片 64. 人工智慧重要推手～認識高頻寬記憶體 65. 主要IC製造大廠在IC封裝技術布局 66. 次世代人工智慧解決方案 67. InFO加SoIC，打造AI終端產品異質整合方案 68. 提升AI傳輸速度的重要引擎：矽光子 Chap.07 地緣政治與美中晶片戰對半導體產業的衝擊 69. 美中晶片戰爭的遠因與近因 70. 從矽盾到晶片戰爭　 71. 力挽狂瀾，美國重返半導體霸權策略 72. 糖果？毒藥？美國通過《晶片與科學法案》　 73. 歐盟《晶片法案》生效　 74. 重返半導體霸權，日本公布《半導體產業緊急強化策略》　 75. 打造超級半導體聚落，南韓推動《半導體支援計畫》 76. 地緣政治加速台積電全球布局 77. 出口管制，圍堵中國半導體產業發展成效有限 Chap.08 政策導向　認識中國大陸半導體產業發展 78. 中國大陸半導體產業起飛 79. 十五至十一五，中國大陸扶植半導體產業發展相關政策 80. 十二五規畫期間，中國大陸半導體產業發展目標 81. 大陸半導體企業租稅政策優惠比較 82. 推動半導體產業發展重要推手：大基金 83. 再接再厲！大陸政府推出大基金二期與三期 84. 十三五規畫期間，大陸政府對半導體產業政策支持 85. 《國家半導體產業發展推進綱要》政策目標與支持 86. 十四五規畫打造自主科技 87. 《中國製造2025》半導體產業政策目標與支持 88. 美中晶片戰圍堵，中國大陸IC產業遇亂流 Chap.09 結語～掌握未來商機，就要搞懂半導體產業 89. IC封裝技術演進 90. More Moore ＆ More than Moore，3D × 3D 為技術發展必然趨勢　 91. 前段加後段，半導體朝高整合方向發展　 92. 人工智慧高整合、高效能運算平台 93. 中美貿易戰下台灣半導體業者因應策略 94. 中國半導體產業發展雖受阻，實力仍不容忽視