February
15th,
2022
半導體的故事：發展與現況 (新版)，初版發行於 2013 年 12 月。
第一章 點石成金的半導體
自從 1959 年發明積體電路之後，半導體的集成度越來越高，現在可以將半導體分成兩大類：積體電路（Integrated Circuit, IC）和光感分器件（Optoelectronic-sensor-discrete devices, OSD）。積體電路依照產品別可再細分成微元件、記憶體、邏輯器和類比器。光感分器件往往以特殊用途為主，而非集成的，主要有光電器件、感應器件和分立器件三類。
半導體的產品依照應用的領域來分，則可以分為：資訊、通訊、消費性電子、車用電子、工業用電子、國防用電子等六類。
第二章 半導體的起源
在法拉第半導體發現之前，材料分兩種：金屬和陶瓷。這兩者的導電和導熱性質差異很多，金屬容易導電導熱，陶瓷則相反，而半導體則介於兩者之間，比金屬差，卻比陶瓷好。因此取名為半導體（Semiconductor）。但一直到 20 世紀後，材料的鈍化技術才足以製造出純度足夠的半導體，在此之前半導體會因為純度不夠，它的性質會變來變去。
半導體特性：
- 溫度上升，電阻下降（和金屬相反）
- 整流效應，當加上電壓時，正電壓方向的電流和負電壓方向的電流，有著大小不等的不對稱現象
- 光伏特效應
- 光電導效應
半導體的特性基於兩個物理學原則，固態物理和量子力學。
磁阻效應和霍爾效應對於測量半導體性質相當重要，磁阻效應在測量材料的電阻在加了磁場之後的改變，霍爾效應可以決定半導體的傳導是由於電子還是電洞而來的，這可以測量這些載子（電子或電洞）的遷移率。
電洞的意思是材料在某個地方少了一個電子，相當於我們敘述的時候，不說一瓶水裝了多少水，而說一瓶水中有一個小氣泡。
- 電子較多的半導體，則為 N 型（負型）半導體
- 電洞較多的半導體，則為 P 型（正型）半導體
- 製作 N 或 P 型半導體，取決於半導體製作時所搭配的摻雜質
思考：”電洞”的概念或許可以套用在微服務上，一套系統中具有多少微服務，進而測量這個系統的可遷移率。
- 砷化鎵（GaAs）有高的電子遷移率和較寬能隙
- 氮化鎵（GaN）有高的電子飽和速度和更寬能隙
- 碳化矽（SiC）有寬能隙和高散熱性
第三章 量子力學的發展
所謂量子觀念，就是在解釋物理現象的時候，有些變數在改變的時候會不連續變化的意思。
第四章 固態物理的發展
第五章 第二次世界大戰的影響
第六章 電晶體的發明
第七章 電晶體工業
第八章 積體電路
第九章 超大型積體電路
第十章 美國半導體業
第十一章 歐洲半導體業
第十二章 亞洲半導體業
第十三章 結語：電子時代的迴思
後記
- 如果有後記了話…
參考資料：