科技时代的先锋：半导体面面观 〔日〕菊地正典史蹟、譚毅 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 半导体
• 科技史
• 电子工程
• 材料科学
• 日本科技
• 工业技术
• 科普读物
• 技术发展
• 科技前沿
• 菊地正典

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030347138

商品编码：29329558258

包装：平装

出版时间：2012-07-01

基本信息

书名：科技时代的先锋：半导体面面观

定价：39.80元

作者：〔日〕菊地正典史蹟、譚毅

出版社：科学出版社

出版日期：2012-07-01

ISBN：9787030347138

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.159kg

编辑推荐

---

在我们生活的世界中，各种各样形形的事物和现象，其中都必定包含
着科学的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你
还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待
呢？！“形形的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵
活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！

内容提要

---

在我们生活的世界中，各种各样形形的事物和现象，其中都必定包含着科学的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢？！“形形的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！

笔记本电脑中CPU的存储功能当然不必说了，从先进的智能家电到高性能的汽车，几乎所有的设备中都必不可少半导体器件和集成电路。正是技术人员们无穷的创意、智慧和辛勤，我们才享受到了如此的科技，就让我们从这些丰富的彩图当中来了解一下半导体以及这其中凝结着的人类智慧吧！

本书适合青少年读者、科学爱好者以及大众读者阅读。

目录

---

章 半导体基础
001 介于导体和绝缘体之间的物质——半导体
002 半导体也有很多种① 半导体的种类
003 半导体也有很多种② 半导体的骄子——硅
004 固态硅的三种形态 单晶、多晶、非晶
005 硅半导体内的电传导① 自由电子导电的n型硅
006 硅半导体内导电的物质② 空穴导电的p型硅
007 半导体中的电子和空穴是如何运动的 能带和能带理论①
008 半导体中的电子和空穴是如何运动的 能带和能带理论②
009 具有与硅不同特征的半导体 由2种以上元素构成的“化合物半导体”
COLUMN 氧化物半导体和有机半导体
第2章 半导体器件
010 能阻碍电流流动的电阻 半导体制造的“电阻元件”
011 能暂时储存电的电容 半导体制造的“电容元件”
012 使电流单向流动的器件 pn结二极管
013 把光变成电的半导体器件 光电二极管
014 把电变成光的半导体器件 发光二极管
015 通信和存储方面的广泛应用 半导体激光
016 晶体管是什么 代表性晶体管的种类
017 以电子作为载流子的MOS晶体管 n沟道型
018 以空穴作为载流子的MOS晶体管 p沟道型
019 让移动设备成为可能 CMOS
020 用pn结作为栅极的晶体管 JFET
021 利用肖特基栅极的晶体管 MESFET
022 利用电子与空穴的晶体管 双极型晶体管
COLUMN 晶体管的诞生
第3章 半导体集成电路——逻辑电路
023 将电子元器件和线路制作在半导体电路板上 集成电路
024 各种各样的IC 根据结构、基板、信号不同而不同
025 芯片上能够装多少个元件 根据集成度进行的MOS-IC分类
026 IC都有什么样的功能 按功能对MOS-IC分类
027 逻辑电路的数学基础 布尔代数
028 逻辑电路的基本组成要素“门电路”① NOT电路
029 逻辑电路的基本组成要素“门电路”② OR电路
030 逻辑电路的基本组成要素“门电路”③ AND电路
031 进行加法运算的电路 加法电路
032 进行减法运算的电路 减法电路
033 比较判断信号大小的电路 比较电路和异或电路
034 实现作为计算机大脑功能的IC MPU
035 实现微机功能的IC MCU
036 处理数字信号的特殊处理器 DSP
037 根据使用者、用途不同而被专用化的IC ASIC
038 用户可自己变更功能的逻辑电路 可编程逻辑器件PLD
039 在IC芯片上实现系统功能 系统LSI
040 被称作电子眼的IC CCD
COLUMN 早的电子计算机
第4章 半导体集成电路——存储器
041 暂时记录数据的电路 触发器和暂存器
042 记忆信息的半导体的结构
043 计算机的主要存储器 DRAM
044 不需要保存过程的高速存储器 SRAM
045 制造阶段记录数据的存储器 掩模式只读内存
046 切断电源也可以持续记忆的存储器 闪存
047 相同数量的存储单元记忆容量增加 多值内存
COLUMN 微型化的指导原理——定标原理
第5章 IC的开发和设计
048 IC开发流程 从市场调查到上市
049 IC的分层设计 从系统设计到版图设计
050 关于 IC的元件尺寸与位置关系的规则 设计标准
051 设计IC的结构和电特性 设备设计
052 设计IC的制造方法 流程设计
COLUMN 半导体业的分化
第6章 硅晶片的制作方法
053 硅元素无处不在
054 多晶硅是硅石经还原、转化、蒸馏而成的
055 使单晶硅棒生长的CZ法
056 单晶棒切片以及磨面加工
057 以毒制毒 晶体吸杂
058 硅晶片派生物 外延生长晶片和SOI
COLUMN 硅晶片的性能要求
第7章 IC的制作方法①——前工序
059 IC的整体制造过程概观 前工序和后工序
060 原件形成前工序的前半部分① FEOL
061 原件形成前工序的前半部分② FEOL
062 配线形成前工序的后半部分 BEOL
063 导体、绝缘体、半导体的薄膜形成技术 成膜工程
064 把掩膜形式转变成晶片 光刻技术
065 材料膜腐蚀去除 蚀刻法
066 半导体里加入杂质 热扩散和离子注入
067 各种热处理的作用 推进、回流、退火
068 晶片表面完全平整化 CMP
069 清洁晶片 清洗
070 判定晶片上芯片的优劣 晶片检测和修饰
COLUMN 净化车间
第8章 集成电路的制作方法②——后工序
071 把晶圆切割成一个个芯片 切割
072 芯片封装 安装
073 芯片电极和包装接线柱的连接 金属丝焊接
074 芯片封装 密封
075 封装接线端识别IC 引线镀金、盖印、成形
076 包装的种类 通孔安装和表面安装
077 IC的形状和特性检测 检查和分类
COLUMN IC的可靠性和筛选
第9章 半导体技术
078 硅晶圆的大尺寸化 下一代晶圆是450mm
079 MOS晶体管高速化 应变硅技术
080 新结构MOS晶体管 被称作终的晶体管结构
081 光刻技术的未来① 浸没式曝光和双重曝光
082 光刻技术的未来② EUV
083 光刻技术的未来③ ML2和纳米压印
084 的功能存储器可以实现吗① 功能存储器的候选技术
085 的功能存储器可以实现吗② 强电介质存储器和磁性存储器
086 的功能存储器可以实现吗③ 相变存储器和可变电阻式存储器
087 新材料引进带来的突破① 高-k栅极绝缘膜和金属栅极
088 新材料引进带来的突破② DRAM高容量膜和低-k层间绝缘膜
COLUMN “More Moore”和“More than Moore”
参考文献
译后记

作者介绍

---

史蹟

1984年毕业于大连理工大学金属材料专业，1997年获东京工业大学金属工学博士学位，2004年任东京工业大学材料工学副教授，2012年4月升任教授至今。现从事金属物理、功能材料、结构分析等材料科学的研究。

譚毅

1993年3月获东京工业大学金属工学博士学位，1997年与2001年分别在日本超高温材料研究所和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校任研究员，2009年受聘于大连理工大学，任材料学院教授、能源研究院副院长至今。现从事冶金法提纯多晶硅材料、薄膜材料、高温材料等新能源材料的研究。

文摘

---

序言

---

《硅晶的脉动：芯片的黎明与未来》 内容梗概： 在人类文明迈入数字洪流的滚滚浪潮中，有一种微小的物质，以其不可思议的力量，驱动着时代的巨轮飞速向前。它隐藏在每一个智能设备的核心，编织着现代生活的精密网络，塑造着我们对未来的想象——它就是半导体，芯片的基石。 《硅晶的脉动：芯片的黎明与未来》是一部深度探索半导体产业发展历程、技术突破、市场格局及其深远影响的百科全书式著作。本书并非一部枯燥的技术手册，而是一段穿越时空的壮丽史诗，它追溯了半导体从最初的科学构想到如今无处不在的普及，揭示了驱动这一革命性变革的科学家、工程师、企业家们的智慧与远见，以及他们如何将一块渺小的硅片，转化为支撑现代社会运转的“数字之血”。 本书的开篇，将带领读者回到那个充满探索与惊奇的时代。从晶体管的发明，这一颠覆性的奇迹，如何取代笨重真空管，开启了电子时代的序幕。我们将深入了解那些改变世界的科学发现，那些在实验室里闪耀着智慧火花的瞬间。作者将生动地描绘出早期半导体先驱们的艰辛探索，他们在材料、工艺、设计等方面的无数次尝试与失败，最终汇聚成一股不可阻挡的创新洪流。 随后，本书将目光聚焦于半导体产业的爆发式增长。从20世纪60年代集成电路（IC）的诞生，到摩尔定律的提出与应验，每一代芯片的演进都意味着计算能力的指数级提升，也意味着人类社会生产力与信息处理能力的飞跃。我们将详细剖析摩尔定律背后的物理极限与工程挑战，以及科学家们如何以非凡的智慧不断突破这些限制。本书还将深入探讨集成电路设计、制造工艺（光刻、蚀刻、薄膜沉积等）的精妙之处，揭示一枚枚芯片如何在洁净室的严苛环境中被“雕刻”出来。 《硅晶的脉动》并不回避半导体产业发展中的关键人物与企业。它将呈现出那些在行业浪潮中乘风破浪的领军者，分析他们的战略布局、技术创新以及市场竞争策略。读者将有机会深入了解英特尔、三星、台积电等巨头是如何崛起，它们在技术研发、产能扩张、生态构建等方面扮演的角色。同时，本书也将不吝笔墨，探讨那些曾经辉煌又黯然失踪的行业先驱，以及它们留下的宝贵经验与教训。 除了技术与商业的宏大叙事，本书更关注半导体产业与人类社会之间的深刻互动。我们将看到，半导体技术的进步如何推动了个人电脑、互联网、移动通信、人工智能等一系列革命性的应用，从根本上改变了我们的生活方式、工作模式乃至思维方式。每一项技术的突破，都伴随着无数个加班加点的夜晚，无数次精益求精的打磨，以及对未来无限的憧憬。 然而，本书并非一味歌颂技术进步，它同样会审视半导体产业所面临的挑战与争议。我们将探讨全球半导体供应链的脆弱性，地缘政治对产业格局的影响，以及对环境资源消耗的担忧。书中还会分析芯片短缺现象背后的深层原因，以及各国政府在半导体领域展开的激烈竞争。此外，对隐私、数据安全、以及人工智能伦理等问题的探讨，也将在半导体技术发展的语境下得到深入解读。 在“未来”章节，本书将展望半导体产业的下一个“黄金十年”。量子计算、新材料（如碳纳米管、二维材料）、先进封装技术、以及更高效的能源管理芯片，都将是驱动未来创新的关键。作者将深入分析这些前沿技术的发展前景，以及它们可能为人类社会带来的颠覆性变革。我们或许将迎来更强大的计算能力，更智能的机器人，更可持续的能源系统，以及更深层次的人类认知扩展。 《硅晶的脉动》以其宏大的视野、扎实的考证、生动的叙述，为读者提供了一个全面而深刻的视角，去理解半导体这一塑造我们世界的隐形力量。它不仅是一部关于技术和商业的书，更是一部关于人类智慧、创新精神和未来追求的史诗。无论您是科技爱好者、行业从业者，还是对未来充满好奇的普通读者，本书都将为您打开一扇通往数字世界核心的大门，让您感受到那颗跳动着的、驱动着整个时代的“硅晶之脉”。 本书亮点： 宏观视野与微观洞察的结合： 从宏观的产业发展趋势到微观的技术细节，本书力求全面覆盖半导体领域的各个方面。 历史回溯与未来展望： 详细梳理半导体产业的起源、发展，并深入分析未来的技术走向和可能带来的影响。 技术深度与通俗易懂的平衡： 在保证技术准确性的同时，以生动形象的语言解读复杂的科学原理和工程挑战，让非专业读者也能轻松理解。 人物故事与企业案例的穿插： 通过讲述关键人物的奋斗历程和知名企业的成长故事，增加阅读的趣味性和启发性。 产业影响与社会反思： 探讨半导体技术对社会、经济、生活方式的深刻影响，并对行业发展中的挑战和伦理问题进行反思。 前沿趋势的深度解析： 详细介绍量子计算、新材料、AI芯片等未来关键技术的发展现状与前景。 本书适合读者： 对半导体行业发展史感兴趣的读者。 希望深入了解芯片制造技术和原理的科技爱好者。 关注科技前沿发展趋势的商业人士和投资人。 对人工智能、物联网、5G等新兴技术背后的驱动力感到好奇的普通读者。 对科技如何塑造人类未来感兴趣的学生和研究人员。 《硅晶的脉动：芯片的黎明与未来》—— 开启您对这个微小却伟大世界的探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

读到《科技时代的先锋：半导体面面观》这个书名，我就联想到了那些支撑起我们现代生活方方面面的微小却强大的芯片。它们藏在手机里、电脑里、汽车里，甚至是心脏起搏器里，无声无息地运转，却构建了信息时代的基石。我希望这本书能像一位博学的向导，带领我穿越半导体技术的时空隧道，从最初的发明和演进，到如今蓬勃发展的各种应用，每一个环节都能清晰呈现。我尤其想了解，是什么样的技术突破，才让半导体器件越来越小、性能越来越强？在追逐摩尔定律的道路上，科学家和工程师们克服了多少艰难险阻？这本书是否会着墨于那些在寂静的实验室里，默默奉献的智慧身影？抑或是那些敢于打破常规、引领行业变革的商业巨头？我期待的是一种全景式的呈现，既有技术细节的深度，又不失产业发展的宏观视野，让我们能更深刻地理解，这些“小小的”半导体，是如何塑造了我们今天的世界，又将如何定义我们的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字真是吸引人，一看就是那种能让人眼前一亮、充满时代感和深度的好书。《科技时代的先锋：半导体面面观》这个标题，光是听起来就觉得信息量爆棚，涵盖了从前沿科技到基础原理的方方面面。我非常期待能在这本书里找到关于半导体产业最新发展趋势的解读，比如最近大热的人工智能芯片、量子计算的进展，以及它们对未来社会可能产生的颠覆性影响。同时，我也对书中所提及的“先锋”角色感到好奇，究竟是哪些人物、哪些企业，又是凭借怎样的创新和远见，成为了半导体行业的领航者？书中是否会深入剖析他们的成功之道，甚至挖掘出一些不为人知的幕后故事？作者菊地正典的学术背景和研究方向也让我充满期待，希望他能以严谨的视角，为我们揭示半导体这一复杂领域的全貌，让我们这些非专业读者也能一窥其堂奥。这本书不仅仅是关于技术，更是关于引领时代浪潮的智慧与勇气。

评分☆☆☆☆☆

《科技时代的先锋：半导体面面观》——仅仅是书名就给我一种“硬核”的科技感，同时也透着一种历史的厚重。我猜测这本书可能不仅仅是停留在技术介绍层面，或许还会深入挖掘半导体产业背后的人文和社会因素。比如，不同国家和地区在半导体技术发展中的角色和竞争，以及由此引发的地缘政治影响。书中是否会提及，在技术竞争日益激烈的今天，全球半导体供应链的脆弱性与韧性？或者，那些在研发过程中出现的重大挫折与转折点，以及它们如何塑造了行业格局？我特别感兴趣的是，作者是否会从“先锋”的角度，探讨创新精神在半导体行业的重要性，以及那些勇于探索未知领域的科学家和企业家们所面临的挑战与机遇。这本书应该能帮助我理解，半导体不仅仅是一项技术，更是一场关乎国家实力、经济命脉，乃至人类文明进程的伟大竞赛。

评分☆☆☆☆☆

《科技时代的先锋：半导体面面观》——这个书名本身就充满了吸引力，仿佛打开了一扇通往科技前沿的大门。我之所以对这本书充满期待，是因为它似乎能够解答我心中许多关于科技发展的疑问。我想了解，在日新月异的科技浪潮中，半导体技术是如何始终站在最前沿，成为驱动一切变革的引擎？这本书会否深入剖析半导体技术的关键突破点，以及这些突破如何催生了我们今天所熟知的各种尖端科技，例如人工智能、5G通信、物联网等等？更吸引我的是“先锋”这个词，这让我好奇，到底有哪些人物或团队，在半导体领域的探索和发展中起到了关键的引领作用？他们的创新思维、他们的战略决策，又是如何塑造了整个行业的格局？我希望这本书不仅能提供扎实的技术知识，更能传递一种探索精神和前瞻视野，让我从更广阔的维度去理解科技进步的本质。

评分☆☆☆☆☆

一看到《科技时代的先锋：半导体面面观》，我就被深深吸引住了。我一直觉得半导体技术是现代科技的“心脏”，但对其内部的细节却知之甚少。我希望这本书能像一位经验丰富的解说员，用清晰易懂的语言，为我揭开半导体世界的神秘面纱。我想了解，不同类型的半导体器件，比如CPU、GPU、内存等等，它们各自的原理是什么？在不同的应用场景下，它们扮演着怎样的角色？书中是否会深入探讨制造半导体芯片的复杂工艺，从硅片的提纯到光刻、蚀刻，每一个步骤都充满着智慧和挑战，让我能对这个精密的世界有更直观的认识。同时，我也期待书中能介绍一些关于半导体材料科学的知识，因为我知道材料的进步是推动技术发展的重要动力。这本书如果能让我对“芯片”这个概念有一个更系统、更全面的理解，那将是非常有价值的。