National Tsing Hua University Library Newsletter 國立清華大學圖書館館訊
第 62 期 發刊日期:2011/09/20 創刊日期:1993/02/15 過期館訊

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E-ISSN 1995-8323

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主題館藏:半導體元件
Collections of Semiconductor Devices

 

典閱組 吳富慧、採編組 曾淑玲
Fu-hui Wu、Shwu-ling Tzeng

半導體(semiconductor),顧名思義,是導電力介於導體(如金屬)和絕緣體(如玻璃、塑膠)之間的元素和化合物。半導體的材料可分為元素半導體及化合物半導體,元素半導體是由一元素所組成的半導體,如矽(Si);化合物半導體則是兩種以上的元素所組成的半導體,如砷化鎵(GaAs),常運用於光電或高速元件中。半導體因其能量障礙不是很大,低於非導體,所以在高溫、照光或加入一些可減小能量障礙的元素下,便可以改變其電阻值,成為電的良導體。電子工業便是利用半導體這種可隨環境、參質的加入等而改變其導電能力的特性,發展出多項的應用產品。絕大多數的電子元件都是以矽為基材做成的,因此電子產業又稱為半導體產業。半導體依產品性質又可分成分離式半導體(如:二極體、電晶體、整流器)、光電半導體(如:發光二極體、半導體雷射、太陽能電池、光複合原件)、積體電路(IC)。

目前應用最普遍的是IC,舉凡電腦、手機、各種電器與資訊產品中,都有 IC 存在,它們被用在機器中的控制功能,有如人體中的大腦與神經。如果把電腦打開,除了一些線路外,還會看到好幾個線路板,每個板子上都有一些大小與形狀不同的黑色小方塊,周圍是金屬接腳,這就是封裝好的 IC。如果把包覆的黑色封裝除去,可以看到裡面有個灰色的小薄片,這就是 IC。 如果再放大來看,這些 IC 裡面布滿了密密麻麻的小元件,彼此由金屬導線連接起來。除了少數是電容或電阻等被動元件外,大都是電晶體,這些電晶體由矽或其氧化物、氮化物與其他相關材料所組成。整顆 IC 的功能決定於這些電晶體的特性與彼此間連結的方式。

半導體的重要性,在於我們可以利用改變半導體的電容,製成各種半導體元件,而使得電子工業、光學工業和能量系統都有重大進步(如雷射、太陽能電池)。半導體技術的一個重要的發展趨勢,就是把電晶體微小化。把元件做得越小,晶片上能製造出來的 IC 數也就越多。正因如此,綜觀其他科技的發展,很少有產業能夠像半導體這樣,持續維持三十多年的快速發展。

參考文獻

【書籍介紹】

半導體元件物理學第三版(上下冊)
作者:施敏,伍國鈺著;張鼎張,劉柏村譯
新竹市:國立交通大學,2008-2009

本書為半導體元件領域的標準教科書,從此書可獲得重要的元件物理知識以及詳細的元件特性,了解今日所使用最重要的元件,以及評估未來元件的品質與限制。內容包含主要的雙載子、場效、微波、光子、偵測元件、三維
MOSFETs、MODETs、共振穿隧二極體、半導體偵測器、量子Cascade雷射、單電子電晶體、real-spacetransfer以及更多的元件等。此書適合電機、電子、物理、材料等科系學生修習半導體相關課程時使用,也適合產業界的工程師們參考。

在黑暗中發光:台灣LED三十年成功 的故事
作者:李書齊,蔡智賢
台北市:天下遠見,2010

1975年,對台灣LED產業是重要的一年。不僅台灣第一家從事LED封裝事業的光寶科技成立,身為產業火車頭的工研院,也在1973年投身LED研究計畫從事磊晶的研究。從那時算起,台灣投身LED已經超過30年,誕生如新晶電、光寶、億光等世界一流的LED企業。根據經濟部統計,在2000年台灣LED產量已經達到全球第一,
產值達全球第二。

只論結果看似光鮮,但實則不然。論技術,台灣LED業者幾乎完全靠自己的力量,突破日、美兩國的封鎖,建立為數眾多的專利,走過多次遭對手惡意發動的侵權官司;論企業,LED業者多為中小規模,市值不超過千億元,在篳路藍縷中一路摸索,沒有明星企業的光環;論培植,LED更不像LCD(液晶顯示)與半導體,一路上並沒有深受政府特別關愛。縱使如此,仍有一群為LED打拚的產官學界英雄們在幕後默默的付出,他們的奮鬥過程及堅毅精神值得各行各業學習。

半導體元件:在積體電路上的應用
作者:Chenming Calvin Hu著 ; 龔正等譯
台北市 : 台灣培生教育,2011

本書強調元件間的共通性,不採納一般常用的電子元件、光電元件、微波元件等分類法。極度專注在一些基本結構,例如:PN接面、金屬-半導體接觸點、雙極性電晶體、尤其是MOSFET的深入說明。以這些元件結構紮實的理論為基礎,可以很容易的瞭解其他重要的應用元件,例如:太陽電池、LED、二極體雷射、CCD、CMOS影像器、HEMT、以及記憶體元件等。希望能以精實、整體化、而又不枯燥的方式達到兼具深度和廣度的教學成果。

 

【視聽媒體介紹】

科技萬花筒 第5集:半導體--在導電與 絕緣之間 [錄影資料]
台北市:公共電視,2004

「科技萬花筒」是由行政院國家科學委員會所規劃製作的。本集主要在介紹半導體的性質與應用,以及國內半導體的起源與發展。影片內容包含四個主題:半導體的性質與功能、微處理器與記憶體、台灣半導體的發展、光電元件與三五族半導體。節目內容兼顧知性與趣味,以深入淺出、易懂的手法,提高民眾對於認識科技、參與科技的興趣。

綠色矽島首部曲 [錄影資料]
台北市 : 經濟部技術處,2001

由經濟部技術處指導、財團法人資訊工業策進會監製、子易電影公司製作的「綠色矽島首部曲:台灣資訊電子產業史記事」紀錄片共十二集。

「綠色矽島首部曲」是台灣電視史上首次以電視紀錄片的形式,呈現過去二十多年來台灣的電腦與積體電路產業,篳路藍縷、一步一腳印的 發展歷史。這一構想,是從1999年六月由資策會以科技專案的形式,委託清華大學社會學系副教授吳泉源教授暨三位研究生,鎖定PC與IC兩大產業進行先期規劃,於2000年三月份完成「台灣資
訊電子產業史紀事」紀錄片先期規劃報告。同年六月,子易電影公司承接製作,結合社會學者、產業經濟學者暨資深紀錄片工作者多名組成製作團隊共同執行。

參考文獻:

  • 林宇音(2005)。「科技萬花筒」節目內容分析與國中生對節目評價及學習效果之研究。未出版之碩士論文,國立台南大學教育經營與管理研究所,台南市。

 

發行人:莊慧玲   館長 召集人:呂淑媚 主編:謝惠雯 編輯委員:呂淑媚、周澍來、黃淑香、陳明燁、吳富慧、張竺雅、曾淑玲