具体描述
又是谁发明它们？
太阳能如何实化应用？
奈米科技为何这么夯？
课本上没写、老师也不见得知道的历史上的发明瞬间，全在这本书里。
我们的生活更便利、联系更快速，因为有他们与他们发明的科技技术。
今日人们处在数位科技发达的时代，网际网路、智慧型手机、桌上型与笔记型电脑、ATM、数位相机等电子设备早已司空见惯；线上购物与付费、FB、IG、Line等现代交际途径，更是与社会中的每个人密不可分。但有多少人知道，我们所享受的这一切，完全得益于1947年发明的电晶体和1958年发明的积体电路？
而半导体经过半个世纪以来的发展，日新月异的科技也不断推动半导体的进步，27项对半导体产业有深远影响的技术，是如何发展？如何被人们研发出来，又是如何影响着我们的生活。透过本书，让宝贵的历史典故与创业经验财富流传下来。
著者信息
张汝京
毕业于台湾大学机械工程系，纽约州立大学工程学硕士、美国南方卫理公会大学电子工程博士。2000年，创办中芯国际积体电路制造有限公司。
在美国德州仪器公司(TI)20年期间，相继在美国与日本建立并管理该公司的多座半导体工厂。离开德州仪器后，就任为世大积体电路公司(WSMC)总裁。
现为昇瑞光电科技(上海)有限公司董事长兼执行长，西安神光安瑞光电有限公司执行长兼总经理，是亚洲屈指可数的LED全产业链垂直整合的先导者并领军人物，在中国大陆有半导体产业教父之称。
为人谦和、与人为善；常常以身作则、事必躬亲，虽然严格但不严厉。
图书目录
第2章 积体电路的发明
第3章 LCD技术的发明
第4章 CCD和CIS技术的发明
第5章 DRAM技术的发明
第6章 非挥发性记忆体
第7章 半导体镭射器的发明
第8章 光纤发展背后的人物故事
第9章 太阳能电池的发展史简介
第10章 电脑技术与华人
第11章 DLP与DMD技术的发明
第12章 等离子体刻蚀
第13章 浸入式光刻技术
第14章 新兴非挥发储存技术(NVM)
第15章 短距离通信系统
第16章 MEMS/NEMS
第17章 LED发光二极体的创新过程
第18章 1+1>2: CMOS器件的发明
第19章 肖特基二极体——半导体技术的革新
第20章 功率半导体器件和积体电路
第21章 薄膜电晶体(TFT)
第22章 量子霍耳效应
第23章 微光显微镜
第24章 分析显微镜
第25章 分子束外延
第26章 有机金属化学气相沉积
第27章 奈米技术的发展及其应用
图书序言
上世纪40年代电晶体的发明，50年代积体电路技术随后问世，从此便开启了灿烂的资讯技术时代，这是人类文明发展最为迅速的一个时代。我们有幸经历见证了这个美好的进程。在这个过程中，人们一步步揭开了物质深层的奥秘，出神入化的运用这些材料，实现了种种神奇的功能，将人类认知世界、改造世界的能力扩大了千百倍。
在这个科技迅速发展的时代中，最耀眼的明星无疑是发现、发明这些原理与器件的科学家和工程师。很幸运,这些人有些是我们的师长，有些是我们的同事或者朋友，在与他们共事的过程中，我们受到很多启发和帮助，所以借此书想跟大家分享这些收获。尤其是在这些伟大技术的发明过程中，华人科学家、工程师们做出的贡献，和一些外国科学家的有趣故事，更是我们想在这本书中介绍给大家的。希望这本书能够给国内半导体产业的工作者们以启发，做出独有原创性的工作。
我们选择了半导体产业发展历史中最为重要的27项技术发明，以科普为目的，深入浅出地介绍了这些技术。本书一共27章，每章介绍一项技术。牛崇实、季明华、刘永、杨立武、萧德元、张启华、李明、张海洋、崔新涛、姚菁、董伟淳等参与了本书的写作，特此表示感谢。另外，这本书得以完成并展现在广大读者的面前，离不开北京清华大学从始至终的鼎力相助，在此我谨代表全体主创人员特别感谢北京清华大学的努力和支持！
图书试读
这里我们特别介绍一下布拉顿（见图1-3），他的父亲罗斯和母亲奥蒂莉毕业于美国华盛顿的惠特曼学院。他们刚结婚后就来到了中国厦门，罗斯得到一份在中国学校教授科学和数学的工作，布拉顿在1902 年2 月10 日生于厦门。布拉顿一家人在中国居住了一段时间后，1903 年，布拉顿和家人回到了华盛顿。
萧克莱于1910 年2 月13 日生于英国伦敦。其父母都是美国人，父亲毕业于美国麻省理工学院，曾以採矿工程师等身份在包括中国在内的多个国家工作过，后被派驻英国。读中学期间，萧克莱深受其父亲的好友──史丹佛大学物理系教授、X 射线领域专家罗斯（P．Ross）的影响，并被其收为义子。1932 年，萧克莱在加州理工学院物理系获得学士学位； 此后，他转入麻省理工学院主攻固体物理学，并于1936年获得博士学位； 1936 年6 月，他接受贝尔基础研究部主任凯利（M．J. Kelly）的邀请加盟贝尔实验室。
依据量子力学理论，萧克莱勾画出了P 型和N 型硅半导体的能带和能级图，并对这些能带、能级在外部强电场的作用下可能的变化情况进行了分析。之后，萧克莱意识到这一统也许可以用于放大器的设计。这种利用空间场效应设计放大器的思想形成后，萧克莱便开始尝试用实验来验证自己的设想。
1945 年7 月，由萧克莱和化学家摩尔根（S．Morgam）领导固体物理组，该组下设半导体和冶金两个研究小组，分别负责元件和材料的研究开发，并明确由萧克莱兼任半导体研究小组组长。研究小组成立后不久，萧克莱在贝尔实验室的一些伙伴──实验物理学家布拉顿和皮尔逊、物理化学家吉布尼（R．Gibney）和电路专家摩尔（H．Moore）等人便先后加盟半导体研究小组。在萧克莱的推荐下，半导体研究小组引进了精通固体物理的杰出理论物理学家巴丁（见图1-4）。
用户评价
《半导体的27个关键：电晶体、CMOS、TFT，突破性的创新科技》这本书，与其说是一本技术手册，不如说是一部科技发展史的缩影。作者在讲解CMOS技术时，不仅仅停留在技术原理层面，更深入地探讨了它为何能够成为如此主流的技术。他强调了CMOS的互补性设计，即P型和N型MOSFET的结合，这使得在静态工作时几乎不消耗电流，从而实现了极低的功耗。 我一直对电子产品的续航能力感到焦虑，而CMOS技术的引入，无疑是解决这一问题的关键。书中通过对比不同电路设计的功耗差异，让我更加深刻地认识到CMOS在低功耗设计方面的巨大优势。这对于智能手机、可穿戴设备等移动终端来说，其意义不言而喻。作者还提到了CMOS技术的制造工艺也在不断进步，使得生产成本不断降低，进一步加速了其在各个领域的普及。
评分从电晶体的基础构建，到CMOS的精密控制，再到TFT的动态显示，这本书为我构建了一个清晰的半导体技术发展脉络。作者的叙述方式非常巧妙，他并没有生硬地将这三个部分割裂开来，而是通过“关键”这个词，将它们有机地联系在一起，展现了它们在整个半导体产业中的核心地位和相互依存的关系。 读完这本书，我感觉自己对电子产品的理解上升了一个维度。以前，我只看到产品的外观和功能，现在，我能隐约想象出产品内部那无数微小的半导体器件是如何协同工作的。作者在讲解CMOS时，特别强调了其低功耗带来的便利，这让我重新审视了自己对电子设备使用习惯的看法；而在TFT的部分，他对色彩还原和响应速度的深入分析，也让我对未来显示技术的升级有了更高的期待。这种知识的迁移和升华，正是这本书最宝贵的价值所在。
评分这本书简直是一场科技的盛宴！当我翻开《半导体的27个关键：电晶体、CMOS、TFT，突破性的创新科技》的第一页，就被它所描绘的半导体世界深深吸引。作者以一种非常生动且易于理解的方式，为我们揭开了构成现代科技基石的半导体技术的神秘面纱。从最基本的电晶体原理，到如今无处不在的CMOS技术，再到驱动高清显示屏的TFT，每一个概念都被拆解得如此清晰透彻。我一直以为半导体是高不可攀的科学，但这本书让我意识到，原来它们离我们的生活如此之近，手机里的芯片、电脑里的处理器，甚至我们每天使用的智能家居设备，都离不开这些微小的“魔法”。 作者在讲解电晶体的部分，真是下了大功夫。他没有直接抛出晦涩的物理公式，而是从历史的演进讲起，从真空管的笨重到晶体管的革命性突破，循序渐进地构建起读者的认知框架。我尤其喜欢他对于PN结和MOSFET工作原理的阐述，通过形象的比喻，比如“电子的河流”、“开关的控制”，让我这个非专业人士也能大致理解电流是如何被控制和放大的。他甚至还提到了不同类型晶体管的优缺点，以及它们在不同应用场景下的选择逻辑，这让我不禁惊叹于半导体设计的精妙之处。
评分读到CMOS的部分，我简直要为这项技术的“聪明”而拍案叫绝。作者详细解释了CMOS（互补金属氧化物半导体）为何能够成为现代集成电路的主流技术。它最吸引人的地方在于其极低的功耗，这对于电池续航至关重要的移动设备来说，简直是救星。书中深入剖析了CMOS电路的结构，特别是NMOS和PMOS晶体管的协同工作，是如何实现高效逻辑运算的。当我了解到，我们手机里成千上万个处理器核心，都可能基于CMOS技术构建，并且在待机时几乎不消耗能量，我真的感受到了人类智慧的伟大。 作者在CMOS部分还特别强调了其在集成度上的优势。随着技术的进步，CMOS电路的尺寸越来越小，集成度越来越高，这直接推动了摩尔定律的不断实现。书中通过图示和生动的描述，展现了数十亿甚至数万亿个晶体管是如何被集成在一枚小小的芯片上，完成如此复杂的计算任务。这让我对未来微电子技术的无限可能充满了期待，也为作者能够将如此复杂的技术梳理得井井有条而感到由衷的钦佩。
评分我之所以推荐这本书，是因为它真正做到了“突破性创新科技”的解读，而不是简单地罗列一些技术名词。作者通过深入浅出的讲解，将这些看似高深莫测的技术，与我们的日常生活紧密联系起来。比如，在讲解电晶体时，他会提到晶体管的发明是如何改变了信息时代的进程；在讲解CMOS时，他会强调其低功耗特性对移动设备的革命性影响；在讲解TFT时，他会让我们意识到，我们每天看到的精彩画面，都离不开TFT的精准控制。 这种将理论与实践、历史与未来相结合的叙述方式，使得整本书充满了吸引力。作者并没有回避技术细节，但他总能找到恰当的比喻和类比，让读者能够轻松理解。我尤其喜欢他在章节末尾进行的总结和展望，这不仅加深了我的理解，也激发了我对未来科技发展的思考。这本书就像一把钥匙，为我打开了通往半导体世界的大门，让我看到了一个充满无限可能的创新领域。
评分TFT（薄膜晶体管）的章节，让我对日常的显示屏有了全新的敬畏感。我一直以为屏幕只是一个“发光”的面板，但这本书让我明白了，每个微小的像素点背后，都有一个TFT在精确地工作，控制着它的亮度、色彩和响应速度。作者详细解释了TFT的结构，特别是玻璃基板、电极、半导体层和栅极绝缘层等关键组成部分。 他甚至还区分了不同类型的TFT，例如非晶硅TFT、多晶硅TFT以及低温多晶硅（LTPS）TFT，并分析了它们在不同显示技术中的应用。LTPS技术在提高像素驱动能力和降低功耗方面表现出色，这使得高分辨率、高刷新率的显示屏成为可能。书中对TFT在OLED、Micro-LED等新型显示技术中的作用的探讨，也让我对未来的显示技术充满了期待，想象着更加逼真、更加沉浸式的视觉体验。
评分TFT（薄膜晶体管）的章节，则让我对屏幕显示技术有了全新的认识。我一直以为电视、手机屏幕的色彩鲜艳、响应迅速是理所当然的，但这本书让我明白了其背后的精密技术。作者详细介绍了TFT的工作原理，它是如何控制像素点亮和熄灭，又是如何实现色彩的精确调制的。从早期的LCD到现在的OLED，TFT技术一直在不断演进，以提供更佳的视觉体验。 书中对不同TFT材料和结构的对比分析，也让我大开眼界。例如，非晶硅TFT、多晶硅TFT以及氧化物TFT，它们在驱动能力、功耗和制造成本等方面各有优劣。作者还探讨了TFT在柔性显示、透明显示等前沿领域的应用前景，这让我意识到，我们每天接触的屏幕，远比我们想象的要复杂和充满创新。我个人尤其对书中提及的TFT在物联网设备、智能穿戴等新兴领域的应用潜力感到兴奋，仿佛看到了未来的一个更加智能化的生活图景。
评分读完《半导体的27个关键：电晶体、CMOS、TFT，突破性的创新科技》，我感觉自己对信息技术有了更深层次的理解。这本书在讲解电晶体时，不仅仅停留在物理原理，而是将其置于整个科技发展史的宏大叙事中，让我们看到一个微小元件如何引发一场信息革命。作者对电晶体类型和工作原理的细致阐述，让我意识到，即便是最基础的元器件，也蕴含着无穷的智慧和创造。 而CMOS部分，则让我明白了这个看似简单的技术，如何在功耗和性能之间找到了绝佳的平衡点，从而成为现代电子设备不可或缺的一部分。书中对CMOS电路设计的剖析，特别是其低功耗的优势，让我对手机、笔记本电脑等设备的续航能力有了全新的认识。这种对技术内在逻辑的深刻洞察，使得这本书远超一般的科普读物。 至于TFT，它让我意识到，我们每天看到的生动画面，并非魔法，而是精密的工程和创新的结晶。作者对TFT在液晶显示（LCD）和其他显示技术中的作用的解释，让我对屏幕的色彩、亮度和响应速度有了更科学的认知。尤其是对不同TFT材料和结构的探讨，更是为我打开了关于未来显示技术的新视野，让我期待更加沉浸、更加逼真的视觉体验。这本书的价值在于，它不仅传授了知识，更点燃了对科技创新的好奇心和探索欲。
评分这本书不仅仅是理论知识的堆砌，更重要的是它充满了对“突破性创新科技”的解读。作者并非简单地罗列技术名词，而是深入挖掘每一项技术背后所蕴含的创新精神和发展逻辑。他通过讲述一些关键性的发明故事，比如晶体管的发明过程，以及CMOS和TFT技术在发展过程中遇到的挑战和解决方案，让读者能够感受到科学探索的艰辛与乐趣。 我特别欣赏书中关于“突破性”的解读。它不是那种一蹴而就的奇迹，而是无数工程师和科学家在日复一日的钻研、试错中，一点点积累、一次次突破的结果。作者通过生动的案例，比如如何通过材料的改进、结构的优化来提升性能，如何通过工艺的革新来降低成本，让我深刻理解了“创新”的真正含义。这种对技术发展内在驱动力的剖析，比单纯的技术介绍更能引发读者的思考和共鸣。
评分我必须要提一下书中关于“电晶体”的部分，它真的颠覆了我对这个基础概念的理解。我们常常听到“晶体管”，但很少有人深入了解它的工作原理。作者用非常通俗易懂的语言，将电晶体比作一个“电控开关”，解释了它是如何通过微小的电压控制来导通或阻断电流的。他甚至详细介绍了不同类型的晶体管，如双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），并分析了它们在不同应用场景下的优势和劣势。 尤其是MOSFET的讲解，让我印象深刻。作者解释了它是如何利用栅极上的电压来控制沟道中的电荷载流子，从而实现对电流的精确控制。这对于理解现代数字电路至关重要，因为CPU、内存等核心部件都依赖于大量的MOSFET构成的逻辑门。书中还提到了MOSFET的微小化趋势，这直接关系到芯片的集成度和性能提升，让我对半导体技术日新月异的发展速度有了更直观的感受。
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