欧姆社学习漫画-漫画半导体

所需积分/C币:50 2018-11-22 11:43:14 61.57MB PDF
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前/言 我想,很多读者一看到《漫画半导体》这个书名肯定会认为它是一本极其简单的 入门图书。 总的说来,本书是想从物理学(物性工学)的角度来解释说明半导体的性质以及 它是如何被活用到电子电路中去的。似乎现在很多解说半导体的入门书,都在着重讲 解那些应用于身边的电子产品上的电子技术,而不是着眼于分析半导体材料所拥有的 性质。 结果,读者感觉到好像只理解了表面知识,而再想要向更深层次研究和探索的话, 却缺乏一定的基础能力。本书的内容并不仅仅是单纯的杂学知识的罗列,它包含了更 深层次的知识,以此来进一步地激起读者的求知欲。 现在,半导体在工业上已经实现了批量化生产,我们的身边随处可见。但是,并 不是利用半导体所产生的一切现象都能够从理论上解释清楚。不过,量子力学和固体 物理学之前已经说明了很多关于半导体的现象,并且作为衍生新创意的理论背景取得 了巨大的成功。 本书尽可能避免入门图书中常出现的简单的比喻说词,而是在力所能及的范围内 去解说有利于真正理解现实物质所必需的概念。 构成物质的原子是如何连接起来的?物质中的电子是如何传输电流的?我想通过 了解这些现象的相关知识,就应该能够明白半导体的真正含义了。 2010年4月 波谷道雄 目∠录 CONTENTS 序章我、女佣和咖喱饭 .∴…a" 第1章什么是半导体 7 *·1++“4E““4!!““ ·曹·日:日 1什么是半导体…… ;att+·4:.:t"+ ·从何处着眼… 导体和绝缘体… ··,·a日夏曹「「 2产业之米 ∴…aaa:: 12 C 13 ·晶体管 ·丰和中和;■E■""「"「曹「「· I-4+-4 13 3高速|C ,+t!!!,!…"""…·“ 15 FET ……18 4与个人电脑无关的C…… 什么是微型计算机 ··.: 20 电源电路 22 ·二极管… ……,,..,,,…,…23 LED……………… 其他半导体产品 “aa;“aa.·+·::::::t+ 27 5后续 aIng.ea..E ·硅谷发祥地… …………30 晶体管 ,,···…· +,11.1,,,…………………,32 ∏T、PC、CPU…………………"…""… 32 戈登·摩尔与摩尔定律… 33 第2章模拟和数字的世界 35 1人类的五感几乎都是模拟 .………………36 2数字是指1和0吗? +…41 二值逻辑…… .···:::…,,:主a::a;;;+“++, 242 bit【位】 44 3取样与量子化 1a4·:a4“4+·++·+t: “++“+t:..··“+:·+·:tnI 布尔代数 .=.,.m ·逻辑电路 """····。::日:.“;“·,:":a+;++“+: nn.=a ·正逻辑和负逻辑………… 47 ·二值逻辑 4++ 4数字信号…… +,·,·目LE日和日“,.日..B=;;++++: ……………52 高电平和低电平… 53 5后续 ……………………159 手机的场合 a“·:::44·4+t+ ttattatna...·"日::a;;日a;:+:…“*· 59 ·布尔代数…… 59 第3章半导体器件及其材料 69 1··““·+++"+mtm加:日a4““·+中.t,t目玉日a日;a; 1导体(金属、半金属等)的比较 …………………70 导体 73 欧姆定律的运用………… 74 电阻率 ,·““·::,na ■ 76 2硅和锗… 77 电阻率对温度的依赖性 "114“a4“,.+..·,:"a;=a;+“+++++t;aa:aaa,.a;s+, 延伸知识和技术 80 第4章万物之源—原子 83 1原子结构和元素周期表… 翻日D日 …84 电子的能量状态… …………………………………88 整流特性… 日:"t“++“++·+;;。:::: 95 ·原子的组合、分子和晶体 98 2后续 :““““=.""·"·· 09 元素周期表的补充说明 #a.":"“aaaI1nttn!!!!+·· 109 ·真性半导体和能带结构的补充… …,…………………*…….111 第5章混有少许杂质的单晶体硅 115 杂质半导体的能带 .m=:·“··“a ………116 ·晶体不是平面的,是立体的………122 施主能级… ……………123 第6章杂质半导体的应用以及二极管和晶体管 129 1硅二极管… …130 2晶体管…………………………………………………146 双极晶体管… 146 FET场效应晶体管)…… 154 3后续………………………166 ·CPU之类的基本结构、逻辑电路的基本结构 166 ·双极晶体管(NPN型)的工作概念 172 元素周期表 184 In 1n n百 ITUmTeeTTInnt-t.t1n1-71出t"++++日+ a:a律 参考文献 187 tnen.ta????????????s+tt+++H+++s+“+“+ 目录 序章 我、女佣和咖喱饭 2四区 我在这儿! 我烹啦 小丰。 快点! 网邮哗 等一等! 丁咚 叮咚 羽户丰 mILIT 打 欠 2 谁啊? 初次见面! 这么早……我叫奈泰园芽衣 (步 剧您好( 奈园芽衣 是慫父亲叫我来… 算了吧, 照顾您的 瞎扯什么呀! 还不如我们这是您父亲 你年龄那么小!下次开始约交给我的! 你才多大? 会吧… 竟敢说照顾我? 是信吗合可 哎呀 讨厌死了 瞧! 序章我、女佣和咖喱饭3 小丰,你还好吗? 非常抱歉,我不能常回家陪 你!你一个人一定感到很寂 寞、无聊,日子过得很辛苦 吧。因此我决定给你雇用一 个女佣人来照顾你,她以后 也会住在我们家,和她好好 爱相处吧! 哈哈!!! 爸爸怎么这样, 竟然自作主张! 家漂 您父亲是一家超大型半导」嗯! 并且,他还十 对不起! 体企业的经理吧? 分不理解儿子你回去吧! 的心思… 哗啦 咄 我才不需要什 么女佣人 竟然没听我 说话 中申和中鲁 你还没吃饭吧? 我马上给你做! 还在做饭 88 不过,这 香味

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