描述
开 本: 32开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111756620
编辑推荐
晶体管是这样制造的
计算半导体
存储型半导体
光?无线?功率半导体
半导体有什么了不起之处
半导体的种类和作用
半导体是如何制造的
半导体发挥作用的领域
计算半导体
存储型半导体
光?无线?功率半导体
半导体有什么了不起之处
半导体的种类和作用
半导体是如何制造的
半导体发挥作用的领域
内容简介
这是一本半导体科普书，介绍了半导体的相关知识。在开始学习之前，通过序章，首先介绍半导体有什么了不起之处、半导体的类型和作用、半导体是如何制造的，以及半导体发挥作用的领域。之后通过5章具体的内容，阐述半导体是什么，晶体管是如何制造的，用于计算的半导体，用于存储的半导体，光电、无线和功率半导体等。此外，本书在每章最后配有“半导体之窗”，补充了一部分相关知识。
本书适合对半导体感兴趣的初学者阅读，对于学生也有很高的科普阅读价值。
本书适合对半导体感兴趣的初学者阅读，对于学生也有很高的科普阅读价值。
目 录
前言
序章 半导体的世界
1半导体有什么了不起之处？
2半导体的类型和作用
3半导体是如何制造的？
4半导体发挥作用的领域
第1章 什么是半导体
1-1“半导体”之前的半导体
从矿石收音机到晶体管
1-2半导体是这样的东西
温度和杂质会增加电导率
1-3制造高纯度的半导体晶体
由直拉法制备的晶锭
1-4半导体中的电子
自由电子和空穴是“电流的搬运工”
1-5半导体分为n型和p型
取决于掺杂的杂质种类
1-6p型和n型半导体接合而成的二极管
用作整流器和检波器
1-7金刚石是半导体吗？
也有可能成为终极的半导体
1-8还有化合物半导体
用来制造高速晶体管和LED
原子的结构
第2章 晶体管是怎样制造的
2-1发明了晶体管的三位男士
肖克利、巴丁、布拉顿，以及领导他们的凯利的成就
2-2晶体管的工作原理
由肖克利发明的结型晶体管
2-3晶体管的高频化研究
采用扩散技术的台面型晶体管的出现
2-4主角是硅（Si）晶体管
其特点是能够在高温和高电压下稳定运行
2-5划时代的平面技术
对于IC和LSI是不可或缺的技术
2-6现在作为主角的晶体管是MOSFET
它是当前用于IC和LSI等领域的主要技术
2-7半导体器件的制造方法（1）
在半导体基板上精确绘制电路图案的技术
2-8半导体器件的制造方法（2）
通过扩散杂质来制造晶体管
隧道二极管的发明
第3章 用于计算的半导体
3-1模拟半导体和数字半导体
进行计算的是数字半导体
3-2结合了nMOS和pMOS的CMOS
在数字处理中不可或缺的电路
3-3CMOS电路的计算原理
只使用0和1即可进行复杂的计算
3-4IC和LSI的定义
在同一半导体基板上制造电子电路
3-5微处理器（MPU）
诞生于日本的计算器制造商的创意
3-6摩尔定律
半导体微缩化会延续到何种程度？
3-7系统LSI的制作方法
如何设计大规模的半导体？
名为“英特尔（Intel）”的公司
第4章 用于存储的半导体
4-1各种类型的半导体存储器
包括只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）
4-2半导体存储器的主角：DRAM
用于计算机的主存储器
4-3DRAM的结构
在同一硅基板上制造MOSFET和电容
4-4高速运行的SRAM
使用触发器的存储器
4-5闪存的原理
用于USB存储器和存储卡
4-6闪存的结构
NOR型和NAND型
4-7通用存储器的研究进展
有望取代DRAM和闪存的下一代存储器
洁净室：LSI的大敌是尘埃
第5章 光电、无线和功率半导体
5-1将太阳光转换为电能的太阳能电池
太阳能电池并不是电池
5-2发光二极管：LED
能够高效地将电能直接转换为光能
5-3蓝光LED
三位获得诺贝尔奖的日本人是开发的中心人物
5-4发出纯净光线的半导体激光器
用于CD、DVD、BD的光学拾取头和光通信
5-5用于数码相机的图像传感器
它被用作相机的“眼睛”
5-6用于无线通信的半导体
能够放大毫米波段电波的半导体
5-7支撑工业设备的功率半导体
能够在高电压下运行的半导体
光的能量
序章 半导体的世界
1半导体有什么了不起之处？
2半导体的类型和作用
3半导体是如何制造的？
4半导体发挥作用的领域
第1章 什么是半导体
1-1“半导体”之前的半导体
从矿石收音机到晶体管
1-2半导体是这样的东西
温度和杂质会增加电导率
1-3制造高纯度的半导体晶体
由直拉法制备的晶锭
1-4半导体中的电子
自由电子和空穴是“电流的搬运工”
1-5半导体分为n型和p型
取决于掺杂的杂质种类
1-6p型和n型半导体接合而成的二极管
用作整流器和检波器
1-7金刚石是半导体吗？
也有可能成为终极的半导体
1-8还有化合物半导体
用来制造高速晶体管和LED
原子的结构
第2章 晶体管是怎样制造的
2-1发明了晶体管的三位男士
肖克利、巴丁、布拉顿，以及领导他们的凯利的成就
2-2晶体管的工作原理
由肖克利发明的结型晶体管
2-3晶体管的高频化研究
采用扩散技术的台面型晶体管的出现
2-4主角是硅（Si）晶体管
其特点是能够在高温和高电压下稳定运行
2-5划时代的平面技术
对于IC和LSI是不可或缺的技术
2-6现在作为主角的晶体管是MOSFET
它是当前用于IC和LSI等领域的主要技术
2-7半导体器件的制造方法（1）
在半导体基板上精确绘制电路图案的技术
2-8半导体器件的制造方法（2）
通过扩散杂质来制造晶体管
隧道二极管的发明
第3章 用于计算的半导体
3-1模拟半导体和数字半导体
进行计算的是数字半导体
3-2结合了nMOS和pMOS的CMOS
在数字处理中不可或缺的电路
3-3CMOS电路的计算原理
只使用0和1即可进行复杂的计算
3-4IC和LSI的定义
在同一半导体基板上制造电子电路
3-5微处理器（MPU）
诞生于日本的计算器制造商的创意
3-6摩尔定律
半导体微缩化会延续到何种程度？
3-7系统LSI的制作方法
如何设计大规模的半导体？
名为“英特尔（Intel）”的公司
第4章 用于存储的半导体
4-1各种类型的半导体存储器
包括只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）
4-2半导体存储器的主角：DRAM
用于计算机的主存储器
4-3DRAM的结构
在同一硅基板上制造MOSFET和电容
4-4高速运行的SRAM
使用触发器的存储器
4-5闪存的原理
用于USB存储器和存储卡
4-6闪存的结构
NOR型和NAND型
4-7通用存储器的研究进展
有望取代DRAM和闪存的下一代存储器
洁净室：LSI的大敌是尘埃
第5章 光电、无线和功率半导体
5-1将太阳光转换为电能的太阳能电池
太阳能电池并不是电池
5-2发光二极管：LED
能够高效地将电能直接转换为光能
5-3蓝光LED
三位获得诺贝尔奖的日本人是开发的中心人物
5-4发出纯净光线的半导体激光器
用于CD、DVD、BD的光学拾取头和光通信
5-5用于数码相机的图像传感器
它被用作相机的“眼睛”
5-6用于无线通信的半导体
能够放大毫米波段电波的半导体
5-7支撑工业设备的功率半导体
能够在高电压下运行的半导体
光的能量
前 言
“学习半导体的捷径就是学习其历史”，我现在对此深信不疑。
我是一名作家，同时也在半导体行业的一线担任工程师的工作。因此，我经常思考应该如何编写一本合适的半导体入门书。
然而，这是一项困难的任务。因为当前的半导体行业技术高速发展且分工越来越细，所以很难做到全面了解。
例如，我的专业是“建模”技术，需要进行参数提取，以便在仿真工具上再现晶体管等元器件的电气特性。这项技术对半导体行业至关重要。然而，对于一般人，甚至对于在技术领域就业的理工科研究生来说，解释这种高度专业化的技术也非易事。
我曾考虑过，要在一本书中讲述包含如此多专业化知识的半导体技术，是否有可能，或许不可能。
正是在那个时候，我收到了有关撰写这本书的提议。井上伸雄先生不幸去世，他留下了这本书的手稿，希望我能继续完成这项工作。
巧合的是，我在2021年收到了这个提议，当时半导体供应不足给整个社会带来了巨大影响。人们对半导体的关注度很高。
因此，我认为有必要撰写一本能够全面理解半导体技术整体情况的书籍。但是，这并不容易。
当初收到井上先生的手稿目录时，坦率地说，我记得自己露出了一丝苦笑。这是因为手稿中的内容主要是关于过去的事情，看起来都是一些不太适用于现代半导体行业的知识。
然而，在阅读了那份手稿之后，我的想法改变了。因为手稿非常有趣。井上先生对半导体行业的早期历史非常了解，手稿中包含了当时的人事变迁和背景情况。
此外，我在阅读手稿时意识到了一件事情。现代半导体行业已经成长为一个总销售额达50万亿日元的重要产业，全世界有众多工程师参与其制造和开发工作。因此，将这种技术简洁明了地总结出来是不可能的。
然而，如果回到半导体行业的黎明期，那时只有数十名工程师参与其制造和开发工作，在那种规模下对其全貌进行理解也是可能的。
而且，仔细研究各项技术的内容后，我发现像CMOS、微处理器和半导体存储器的工作原理等在超过半个世纪的时间里几乎没有改变，仍然是半导体的基本技术。
IT行业被称为技术进步迅猛的行业，作为其核心的半导体技术领域的细节也在不断变化。然而，我注意到其根本思想却并没有发生太大变化，这让人有些意外。
特别是从半导体应用的工程和商业角度来观察半导体行业的商界人士来说，仅仅理解这一根本思想就可以大幅扩展他们的视野。
本书以井上先生撰写的有关半导体技术基础和历史的手稿为依托，再由我补充了一些缺失的内容，旨在成为学习现代半导体技术的起点。
我不仅考虑了各项基本技术的详细信息，还着重考虑了为什么这些技术变得必要，以及如何理解其背景。
仅仅阅读这本书并不能让你完全理解现代半导体技术的所有内容。然而，通过理解本书中所讲的基本技术的背景和脉络，你一定能够更容易地理解最新的半导体技术。
那么，让我们开始学习广阔的半导体技术吧。首先，将从简短地回答一些基本问题开始。例如“半导体有什么了不起之处”和“半导体的类型和作用”。现在，请继续前往序章。
我是一名作家，同时也在半导体行业的一线担任工程师的工作。因此，我经常思考应该如何编写一本合适的半导体入门书。
然而，这是一项困难的任务。因为当前的半导体行业技术高速发展且分工越来越细，所以很难做到全面了解。
例如，我的专业是“建模”技术，需要进行参数提取，以便在仿真工具上再现晶体管等元器件的电气特性。这项技术对半导体行业至关重要。然而，对于一般人，甚至对于在技术领域就业的理工科研究生来说，解释这种高度专业化的技术也非易事。
我曾考虑过，要在一本书中讲述包含如此多专业化知识的半导体技术，是否有可能，或许不可能。
正是在那个时候，我收到了有关撰写这本书的提议。井上伸雄先生不幸去世，他留下了这本书的手稿，希望我能继续完成这项工作。
巧合的是，我在2021年收到了这个提议，当时半导体供应不足给整个社会带来了巨大影响。人们对半导体的关注度很高。
因此，我认为有必要撰写一本能够全面理解半导体技术整体情况的书籍。但是，这并不容易。
当初收到井上先生的手稿目录时，坦率地说，我记得自己露出了一丝苦笑。这是因为手稿中的内容主要是关于过去的事情，看起来都是一些不太适用于现代半导体行业的知识。
然而，在阅读了那份手稿之后，我的想法改变了。因为手稿非常有趣。井上先生对半导体行业的早期历史非常了解，手稿中包含了当时的人事变迁和背景情况。
此外，我在阅读手稿时意识到了一件事情。现代半导体行业已经成长为一个总销售额达50万亿日元的重要产业，全世界有众多工程师参与其制造和开发工作。因此，将这种技术简洁明了地总结出来是不可能的。
然而，如果回到半导体行业的黎明期，那时只有数十名工程师参与其制造和开发工作，在那种规模下对其全貌进行理解也是可能的。
而且，仔细研究各项技术的内容后，我发现像CMOS、微处理器和半导体存储器的工作原理等在超过半个世纪的时间里几乎没有改变，仍然是半导体的基本技术。
IT行业被称为技术进步迅猛的行业，作为其核心的半导体技术领域的细节也在不断变化。然而，我注意到其根本思想却并没有发生太大变化，这让人有些意外。
特别是从半导体应用的工程和商业角度来观察半导体行业的商界人士来说，仅仅理解这一根本思想就可以大幅扩展他们的视野。
本书以井上先生撰写的有关半导体技术基础和历史的手稿为依托，再由我补充了一些缺失的内容，旨在成为学习现代半导体技术的起点。
我不仅考虑了各项基本技术的详细信息，还着重考虑了为什么这些技术变得必要，以及如何理解其背景。
仅仅阅读这本书并不能让你完全理解现代半导体技术的所有内容。然而，通过理解本书中所讲的基本技术的背景和脉络，你一定能够更容易地理解最新的半导体技术。
那么，让我们开始学习广阔的半导体技术吧。首先，将从简短地回答一些基本问题开始。例如“半导体有什么了不起之处”和“半导体的类型和作用”。现在，请继续前往序章。
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