《圖解半導體：從設計、製程、應用一窺產業現況與展望》

作者： 井上伸雄, 藏本貴文  

譯者： 陳朕疆

出版社：台灣東販  

出版日期：2022/10/26

語言：繁體中文

ISBN：9786263294721

叢書系列：樂讀科普

規格：平裝 / 224頁 / 14.8 x 21 x 1.5 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版

出版地：中国台灣

本書分類：自然科普> 應用科學> 科技史／理論

（页面参数仅供参考，具体以实物为准）

內容簡介

被稱做「產業核心」的半導體究竟是什麼呢？

半導體哪裡厲害？有哪些種類與功能？活躍於哪些領域呢？

本書將從「半導體」最基礎的部分講起，

再提及IC、LSI、記憶體與LED等等，

用簡單明瞭的方式說明它們的機制及運用。

我們的周遭隨處可見半導體的蹤影。

事實上，不管是需要插電的機器，還是裝有電池的機器，一定都會用到半導體。

反過來說，要是沒有半導體，就沒辦法運用電力。

要是半導體突然消失，世界上的人們就會突然無法使用電力。

半導體的功能大致上可以分成2種，

一種是「控制電流、電壓」，一種則是「思考」。

控制電流、電壓的半導體也叫做類比半導體，其用途包含

①開關：可以將電流切換成通路或斷路。

②轉換：例如名為LED的半導體，便可將電流轉換成光。

③放大：將微小的訊號透過放大器放大。

負責思考的半導體，也叫做數位半導體。

大家應該有聽過CPU、微控器、處理器等名詞吧？

這些是利用半導體的「思考」功能製作而成的產品。

而記憶體則是利用其「記憶」功能製作而成的產品。

半導體的製作過程大致上可以分成3個階段。

設計工程→前段製程→後段製程（含封裝、測試）

書中也會以淺顯的方式說明各個階段所要進行的工程與原理。

仔細回顧半導體黎明期的技術，會發現即使經過了半世紀，

根本的原理、技術仍沒有太大的改變。

本書以半導體技術的基礎與歷史為基礎，增添現代半導體技術的相關內容。

不只會詳細介紹各種基本技術，

也會說明為什麼這些是必要的技術，幫助讀者理解整個脈絡。

希望讀者讀過本書後，能夠了解到半導體的根本技術，

從半導體運用方式的工程師觀點、商業觀點，以及各種不同面向，看待整個半導體產業。

作者簡介

井上伸雄

1936年出生於福岡市。1959年畢業於名古屋大學工學部電氣工學科，進入日本電信電話公社（現在的NTT）工作。於該公司的電氣通訊研究所研究開發數位傳輸、數位網路等技術。1989年成為多摩大學的教授，也為該大學的榮譽教授。工學博士。

在電氣通訊研究所工作時，致力於日本數位傳輸的實用化，之後亦參與了高速數位傳輸方式與數位網路的研究開發。從日本開始發展數位通訊產業起，25年來皆致力於數位通訊技術的研究。

1989年離開NTT後，於日經Communication誌（日經BP社）連載網路講座專欄。以此為契機，開始執筆寫書，希望能用簡單易懂的方式說明通訊技術。至今寫過的主要作品包括《情報通信早わかり講座》（共著，日經BP社）、《通信＆ネットワークがわかる事典》、《通信のしくみ》、《通信の*新常識》、《図解 通信技術のすべて》（以上皆為日本實業出版社）、《基礎からの通信ネットワーク》（OPTRONICS社）、《「通信」のキホン》、《「電波」のキホン》、《カラー図解でわかる通信のしくみ》（以上皆為SB Creative）、《図解 スマートフォンのしくみ》（PHP研究所）、《モバイル通信のしくみと技術がわかる本》（animo出版）、《通読できてよくわかる電気のしくみ》、《情報通信技術はどのように発達してきたのか》（以上皆為Beret出版）、《圖解電波與光的基礎和運用》（東販出版）等。

興趣是海外旅行（超過70次，曾到訪40個以上的國家），與觀看東京六大學棒球賽。從昭和20年秋的早慶戰以來，幾乎每季都會到神宮球場觀戰，是個老早稻田迷。

藏本貴文

1978年1月出生於香川縣丸龜市。關西學院大學理學部物理學科畢業後，為了在*端物理的研究與應用上更進一步，進入半導體大廠工作。目前的專業是以微積分、三角函數、複數為工具，用數學式模擬、說明半導體元件的特性。

除了是現役工程師之外，還有個作家副業。撰寫數本以科學、科技為核心的科普書（自著），也和其他作者合作商管書籍、實用書籍。另外，還參與電子書的編輯、製作。

著作包括《数学大百科事典 仕事で使う公式・定理・ルール127》（翔泳社）、《解析学図鑑：微分・積分から微分方程式・数値解析まで》（Ohm社）、《学校では教えてくれない!これ1冊で高校数学のホントの使い方がわかる本》（秀和System）等。

目錄

前言

序章 半導體的世界

1 半導體厲害在什麼地方？

2 半導體的種類與用途

3 如何製造半導體

4 半導體活躍的領域

第1章 半導體是什麼

1-1 半導體以前的半導體

—從礦石收音機到電晶體

1-2 半導體就是這種東西

—溫度與雜質可提高電導率

1-3 製造高純度的半導體結晶

—以柴可拉斯基法製造的矽錠

1-4 半導體內的電子

—自由電子與電洞是「電的運送者」

1-5 半導體可分為n型與p型

—由摻雜了哪種物質決定

1-6 由p型與n型半導體結合而成的二極體

—製成整流器或檢波器

1-7 鑽石是半導體嗎？

—或許能製成究極的半導體

1-8 也存在化合物半導體

—用以製成高速電晶體與LED

半導體之窗 原子的結構

第2章 如何製作電晶體

2-1 發明電晶體的三個男人

—肖克利、巴丁、布拉頓與率領他們的凱利等人的貢獻

2-2 電晶體的運作原理

—肖克利發明的接面型電晶體

2-3 致力於電晶體的高頻化

—使用擴散技術的凸型電晶體登場

2-4 矽（Si）電晶體一躍成為主角

—可在高溫、高電壓下穩定運作

2-5 劃時代的平面化技術

—IC與LSI不可或缺的技術

2-6 目前電晶體的主角：MOSFET

—目前用於IC、LSI的主角

2-7 半導體元件的製作方式（1）

—在半導體基板上正確描繪電路圖樣的技術

2-8 半導體元件的製作方式（2）

—使雜質擴散以製造電晶體

半導體之窗 穿隧二極體的發明

第3章 計算用的半導體

3-1 類比半導體與數位半導體

—計算用的數位半導體

3-2 由nMOS與pMOS組合而成的CMOS

—數位處理過程中不可或缺的電路

3-3 CMOS電路的計算機制

—只用0與1便能進行複雜計算

3-4 IC是什麼？LSI是什麼？

—在同一個半導體基板上製作電子電路

3-5 微處理器：MPU

—在日本計算機廠商的點子之下誕生

3-6 摩爾定律

—半導體的微小化可持續到何時？

3-7 系統LSI的製作方式

—如何設計大規模半導體？

半導體之窗 「英特爾」（Intel）這家公司

第4章 記憶用的半導體

4-1 各種半導體記憶體

—唯讀的ROM與可複寫的RAM

4-2 半導體記憶體的主角：DRAM

—用於電腦的主記憶裝置

4-3 DRAM的結構

—在同一個矽基板上製作MOSFET與電容器

4-4 高速運作的SRAM

—使用正反器的記憶體

4-5 快閃記憶體的原理

—用於USB記憶體與記憶卡

4-6 快閃記憶體的組成

—NAND型與NOR型

4-7 通用記憶體的運作方式

—以取代DRAM與快閃記憶體為目標的次世代記憶體

半導體之窗 無塵室 —對LSI來說，灰塵是大敵—

第5章 感光用、無線通訊用、功率半導體

5-1 將陽光轉變成電能的太陽能電池

—太陽能電池不是電池

5-2 發光二極體：LED

—可將電能直接轉換成光，故效率很高

5-3 藍光LED

—開發核心人員是三位獲得諾貝爾獎的日本人

5-4 發出美麗光芒的半導體雷射

—用於CD、DVD、BD的讀寫與光通訊

5-5 數位相機的眼睛，感光元件

—用於製作相機的眼睛

5-6 無線通訊用的半導體

—可放大微波的半導體

5-7 支撐工業用機械的功率半導體

—在高電壓下運作的半導體

半導體之窗 光的能量