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商品描述
本書是一本試圖 地、一勞永逸地把半導體原理講清楚的書。全書共二十六篇,篇篇獨立,或圍繞一個基礎器件,如二極管、三極管、運算放大器,或聚焦一個關鍵物理點,如摻雜、空穴、歐姆接觸。每篇又分若幹小節,層層遞進。書中,沒有繁雜公式編織的樊籬,有的是直面矛盾的感性認識,好看的皮囊必不可少,有趣的靈魂接踵而至。書中,每一個器件不再是幹癟的標本,而是一個個鮮活的“劍客”,各有各的獨門 技,原理之精妙,無不令人驚嘆不已。書中,不僅有分立的器件,還有整個宏偉的半導體帝國,根基穩固,基元全能,堆疊有序,生機勃勃。書中,透過器件,還有超乎想象的物理發現—第二種載流子、熱的二維表達、物質的第二次分化,越來越意外,越來越振奮。本書不僅適合半導體及相關領域的學生、學者、工程技術人員閱讀,即使是從事其他行業的人,只要有興趣,也可以讀得津津有味。
目錄大綱
第一部分 半導體基礎
第一篇 誰主沈浮 002
一、都說是「小電流控制大電流」 003
二、卻發現「大電流控制小電流」 004
三、不是電流控制,而是電壓控制 005
四、電流控制,只在於宏觀 007
五、電壓控制,獨霸半導體 008
第二篇 如意積木 010
一、肆意堆疊,章法何在 011
二、輸出夠廣,才能前後成串 012
三、彈性十足,才能上下成摞 014
四、嚴格相同,才能左右成雙 015
五、如意積木,所以三生萬芯 017
第三篇 魔法摻雜 018
一、半導體的關鍵,不是「半」 019
二、半導體的關鍵,是「可變」,是摻雜 020
三、電子共價:戴著枷鎖,遊行四方 021
四、電子落單:拉斷鎖鏈,自由翺翔 023
五、魔法摻雜,點石成金 025
第四篇 空穴非空 027
一、空穴的荒漠,金屬鍵的「單固定結構」 028
二、空穴的搖籃,共價鍵的「雙固定結構」 029
三、空穴的奔跑,看似電子的倒影 029
四、空穴的考驗,霍爾效應的掃描 031
五、空穴的奔跑,更是離子的化身 032
六、空穴的使命,構築半導體帝國的半壁江山 033
七、空穴的沈思,是空,非空,所以空 034
第五篇 對立與統一 035
一、看似在中間,實則在兩頭 036
二、二極管:多角度的對立統一 037
三、三極管:高階的對立統一 038
第六篇 枷鎖與解放 040
一、是歐姆定律,也是「歐姆枷鎖」 041
二、二極管生,松動枷鎖 042
三、三極管生,解放枷鎖 043
四、電能的實質,以為是電,其實是場 045
五、電能的飛馳,以為在線內,其實在線外 046
六、電能的通道,以為是單路,其實是雙路 048
七、電能與電波,以為大不同,其實同速同源 051
第二部分 二極管原理
第七篇 帝國基石 055
一、PN結之可靠,源自何方? 056
二、馬德堡半球實驗,激發靈感 057
三、PN結中,也有「真空泵」 057
四、PN結中,也有「大氣壓」 059
五、偉力的對手,也是偉力 060
第八篇 PN結原理 063
一、多子少子,新的視角 064
二、正向導通,多子的接力 065
三、反向截止,少子的無奈 067
四、反向擊穿,新的水源 068
第九篇 內建電勢 070
一、半導體宅男,內建電勢 071
二、溫變輸出特性,誰是關鍵 072
三、溫變內建電勢,誰在主導 074
四、有制衡的濃度差,有制衡的擴散系數 076
五、「半導體單位電流」,「半導體單位電壓」 078
第十篇 金半整流接觸 082
一、世紀拓荒,二起二落 083
二、自由牢籠,亦分高低 084
三、派生電場,自我約束 085
四、峭壁天成,所以反向截止 086
五、自縛得解,所以正向導通 087
六、「半半結」接力賽,「金半結」獨行俠 088
第十一篇 金半歐姆接觸 090
一、歐姆接觸,是進入半導體世界的門戶 091
二、動態平衡,亦分多寡 092
三、撥動平衡,雙向導通 093
四、表面態,半路殺出個程咬金 094
五、重摻雜,用魔法打敗魔法 096
六、歐姆接觸,又是窺探量子世界的窗戶 097
第三部分 三極管原理
第十二篇 雙極型三極管(BJT) 101
一、背靠背的2個二極管,不是三極管 102
二、親密接觸的2個二極管,才是三極管 103
三、對抗與合作,所以導通 104
四、重此而輕彼,所以放大 105
五、看似電流控制,實為電壓控制 105
第十三篇 路在何方 107
一、飽和區 108
二、水平路徑,只是陷阱 109
三、垂直路徑,才是正道 110
第十四篇 「楔形危機」 112
一、「楔形危機」,雙正偏也能放大 113
二、化危為機,重新認識集電結 114
三、釜底抽薪,電流歸零的真相 114
四、楔形成因,電壓被截留了 116
五、尾聲獨白,集電結不再獨立 117
第十五篇 結型三極管(JFET) 118
一、生而導通,控制有方 119
二、柵極控制,夾斷立斷 120
三、漏極控制,夾斷不斷 121
四、只是自控,不是自殺 121
五、又見恒流區 122
第十六篇 絕緣柵三極管(MOS管) 124
一、源自何處,眾說紛紜 125
二、不是一雙,而是一個 126
三、源於源區,亦源於漏區 128
四、是反型層,更是反型膜 128
五、雙結變溝道,靜態變動態 130
六、三維與二維,直接與間接 131
第十七篇 「三管演義」(上) 133
一、同源:都生於一對PN結 134
二、異道:不同的原理路線 135
三、殊路:不同的恒流方法 136
四、同歸:相同的恒流效果 137
第十八篇 「三管演義」(下) 140
一、找不到的四極管 141
二、看不夠的三極管 142
三、「三生萬芯」 143
四、「三生萬物」 145
第四部分 運放原理
第十九篇 運放原理之外篇 148
一、運放往事 149
二、放大倍數:由粗獷到精確 150
三、輸出阻抗:由一般到極小 151
四、輸入阻抗:不恰當的視角 152
五、放大只是副業,傳遞才是主業 153
六、運放只是配角,負反饋才是主角 154
第二十篇 運放原理之內篇 156
一、要中之要,鎖定「恒流源」 157
二、逆其者亡,所以抑制共模 158
三、順其者昌,所以放大差模 160
四、秋毫之末,所以「虛斷」 162
第二十一篇 運放自激振蕩 166
一、自激的前奏:過沖 167
二、自激的誕生:無中生有 168
三、自激的原因:遲則生變 169
四、自激的消除:馬不停蹄 171
第二十二篇 有源濾波 173
一、從阻容濾波到有源濾波 174
二、鋌而走險的壓控濾波 176
三、自立門戶的超級射隨 177
四、從理論回到現實 179
第五部分 光與功率半導體
第二十三篇 半導與光共舞 181
一、光照萬物,匆匆過客 182
二、半導舞臺,光電奇緣 184
三、光壓為果,光流才是本源 187
四、驅動文明,光伏才是主力 188
五、勢從何來,真假猴王 190
第二十四篇 熱光點亮黑暗 193
一、光的簡史(上)— 搖曳的「篝火時代」 194
二、光的簡史(下)— 蛻變的「電光時代」 195
三、萬物發光(上)— 最亮最醇的「黑體」 196
四、萬物發光(下)— 無所不在的「熱光」 197
五、感悟真諦,「熱即是光,光即是熱」 202
六、追逐靈魂,「熱做加法,光做減法」 203
第二十五篇 半導照亮未來 206
一、半導體中的光,寬進而窄出 207
二、不發光的理由,依然不解惑 209
三、開口向上自由,開口向下束縛 211
四、探索由表及裏,自由分強與弱 213
五、「強自由」發光,「弱自由」發熱 219
六、藍光成就王者 221
七、矽光追逐夢想 223
第二十六篇 場型功率管 226
一、是功率管,更是開關管 227
二、時而大電壓,時而大電流 229
三、傳統功率管:邊耗盡,邊承壓 231
四、超結功率管:先耗盡,後承壓 233
五、場的內核是結,結的蛻變超結 234
後記 236
