半導體元件

高科技產品大多是利用固體(固態)的功能性材料來製作，因此要了解科技產品的原理，就必須先了解固體材料的物理特性，討論固體材料物理特性的科學稱為「固態物理學(Solid state physics)」。本章先從原子的發光原理談起，再介紹原子的發光顏色、半導體的發光原理、半導體的發光顏色、半導體的發光效率，最後介紹固體材料的導電特性。光通訊元件的工作原理與基本的光學物理效應息息相關，因此要了解各種光學元件就必須先了解光波在固體材料內的特性。本章先從光的折射率(Index)談起，再介紹光的模態(Mode)、色散(Dispersion)、積體光學(Integrated optics)、光電磁聲效應，最後介紹光通訊元件的分類。光通訊的主動元件是光通訊系統裡比較複雜的元件，通常困難度高價格也高，光通訊比電通訊價格更高的原因之一就是主動元件。本章先從雷射(Laser)的原理談起，再介紹雷射光的特性、雷射的種類、雷射二極體(LD)、光通訊用雷射二極體、光放大器(Optical Amplifier)、光偵測器(PD)，最後介紹光調變器(Optical modulator)。光通訊的被動元件是光通訊系統裡比較簡單的元件，雖然沒有主動元件複雜，但是重要性很高。本章先從光纖與光連接器的原理談起，再介紹光耦合器與光分離器、光隔絕器與光衰減器、光交換器、波長多工器(WDM)，最後介紹光子晶體(Photonic crystal)與最近熱門的超光學(Meta optics)。人工智慧伺服器需要結合大量圖形處理器(GPU)形成運算「叢集(Cluster)」，當運算速度愈來愈快，傳送的資料愈來愈多，使用光訊號傳輸就成為趨勢。本章先從光收發模組的原理談起，再介紹矽光子(SiPh)元件、矽光子的世代演進，最後介紹共同封裝光學(CPO)與資料中心的發展趨勢。

調度問題普遍存在於工業工程中，其本質是透過對有限資源的合理配置， 尋求系統目標的最大化。資源（包括物質資源和時間資源）的限制與目標（如產量、效率、速度等）的追求之間存在著廣泛而多樣的客觀的矛盾，因此調度問題一直是學術界與工程技術界的研究熱點之一。 雖說調度問題的實際表象有多種，如生產系統調度、交通運輸調度、人員時間調度、專案進度調度等，但製造系統的調度毫無疑問是眾多調度問題中受關注最多、研究時間最長的一類。製造系統調度是企業生產活動組織和管理的中心問題，是提高企業綜合效益的有效途徑。它對提高企業生產管理水準、節省成本、改進服務品質、提高企業競爭力、加速收回投資以及獲得更高的經濟效益有著十分重要的意義。借助于先進的生產計畫與調度方法，可以在不增加或少增加投入的基礎上為企業贏得更大的產出與利潤，獲得更大的投資報酬率。 自1954年約翰森發表了第一篇關於生產調度的經典論文以來，製造系統的調度問題走過了單機調度、多機調度、流水車間（flow-shop） 調度、作業車間（job-shop）調度、柔性製造系統（FMS, Flexible Manufacturing System） 調度等由簡單到複雜的發展過程。期間，大量相關研究工作及成果的累積也進一步奠定了製造系統調度在調度研究領域中舉足輕重的地位。如果說調度領域內許多早期的工作是在製造業的推動下發展起來的，那麼不斷產生於製造業的實際問題還在提出新的挑戰。根據勞勒等的觀點，隨著經典調度問題的四個基本假設（即單件加工方式、確定性、可運算性和單目標性）不斷被突破，關於調度的研究重心已逐漸由經典調度問題移向新型調度問題。本書重點討論的半導體製造系統調度就屬於這一類新型調度問題。 1980年代末1990年代初，美國的庫瑪教授針對半導體、膠捲等行業的生產特點，提出了類多重入複雜製造系統的概念，並將其列為有別於flow-shop 和job-shop的第三類生產製造系統。半導體製造系統作為類多重入複雜製造系統的典型代表，其調度問題具有大規模、不確定、多目標等綜合複雜性，集中體現了新型調度問題的多項特徵。關於半導體製造系統調度方面的研究在理論上具有極強的挑戰性，而且也具有十分顯著的應用意義。 全書共分為8章。第1章對半導體製造系統調度問題進行了概述，主要介紹了半導體製造流程、半導體製造系統調度及其發展趨勢。第2章介紹了資料驅動

專門為資訊系學生寫的電晶體類比電路。電腦的最低層都是由電晶體和其他元件所構成，身為資訊系學生，一定要了解的知識！大家都知道電腦內部的線路都是所謂的數位電路，也就是說，電路的元件是一些AND gate、OR gate等等，但是如果打開任何一個晶片，裡面的元件卻是電晶體、電阻、電容等等。換言之，任何一個數位電路都要被轉換成一個由電晶體、電阻、電容等元件的電路，這種電路就是類比電路。很多同學都對類比電路感到害怕，資訊系同學更是如此，因為他們不太熟悉電晶體。雖然類比電路不容易學，但是由數位電路對應的類比電路卻是很容易理解的，因此我們決定寫下這本書，使很多資訊系同學能夠對類比電路多一些了解。在這本書中，我們將很多專有名詞保持英文版，道理很簡單，同學們應該盡量多懂英文，在職場中，科技名詞仍是用英文的。這本書是為了資訊系的學生寫的，的確資訊系的學生不可能搞懂類比電路，但是讀了這本書，相信大家會比較了解電腦的最低層是怎麼一回事，因為電腦的最低層都是由電晶體和其他元件所構成的。資訊系的學生總不能完全不了解一個電腦的最低層吧！

垂直共振腔面射型雷射的發展與量產將近40年，在光通訊與光資訊領域已經成為不可或缺的主動光源最佳解決方案，並在近10年陸續應用在各式各樣的感測器相關用途，因此相關產業也開始進入高速成長期。本書主要針對大專院校及研究所具備物理、電子電機、材料、半導體與光電科技相關背景的學生以及相關產業研發人員，提供一個進階課程所需的參考書。全書共分為七章，第一章將介紹面射型雷射發展歷程，第二章主要說明半導體雷射操作原理接續第三章針對面射型雷射結構設計考量與第四章動態操作等特性分析，第五章介紹目前最廣泛應用的砷化鎵系列材料面射型雷射製程技術，第六章探討長波長面射型雷射製作技術以及在光通訊、光資訊以及感測技術上的應用，第七章介紹採用氮化鎵系列材料製作短波長面射型雷射之最新進展以及相關應用及發展趨勢。臺灣在面射型雷射技術研發已經形成涵蓋上中下游的磊晶成長、晶粒製程與封裝模組的完整產業鏈，希望讀者能藉由本書了解相關產業發展概況並激發深入研究的動機與興趣。

本書特色：●包含實務上極為重要，但在坊間書籍幾乎不提及的WAT，與鰭式電晶體(Fin-FET)、環繞式閘極電晶體(GAA-FET)等先進元件製程，以及碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)功率半導體等先進技術。●大幅增修習題與內容，以求涵蓋最新世代積體電路製程技術之所需。●以最直觀的物理現象與電機概念，清楚闡釋深奧的元件物理觀念與繁瑣的數學公式。●適合大專以上學校課程、公司內部專業訓練、半導體從業工程師實務上之使用。以深入淺出的方式，系統性地介紹目前主流半導體元件(CMOS)之元件物理與製程整合所必須具備的基礎理論、重要觀念與方法、以及先進製造技術。內容可分為三個主軸：第一至第四章涵蓋目前主流半導體元件必備之元件物理觀念、第五至第八章探討現代與先進的CMOS IC之製造流程與技術、第九至第十二章則討論以CMOS元件為主的IC設計和相關半導體製程與應用。由於強調觀念與實用並重，因此儘量避免深奧的物理與繁瑣的數學；但對於重要的觀念或關鍵技術均會清楚地交代，並盡可能以直觀的解釋來幫助讀者理解與想像，以期收事半功倍之效。本書宗旨主要是提供讀者在積體電路製造工程上的know-how與know-why；並在此基礎上，進一步地介紹最新半導體元件的物理原理與其製程技術。它除了可作為電機電子工程、系統工程、應用物理與材料工程領域的大學部高年級學生或研究生的教材，也可以作為半導體業界工程師的重要參考。

本書蒐集與整理多種實用半導體量測工具理論，包括四點探針量測、半導體電容電壓量測、霍爾量測與半導體少數載子量測，並探討半導體量測實務操作時必須考量的各種效應，再經由作者詳細的數學推演與物理解析，將半導體量測理論融合量測實務，期提供從事半導體量測技術人員參考，同時也可作為大專院校相關科系師生的參考用書，本書各章節特色敘述如下。第一章 四點探針量測　除介紹基本四點探針量測理論之外，探討實務量測時四點探

節能與環保已是全人類的共識，這使得LED逐漸的在取代鎢絲燈泡及各類螢光燈，成為新照明的光源。因此LED燈源及其相關產品已成為一項新興產業，預期產業界將需要大量與LED照明相關的工程師。有鑑於此，經濟部工業局委託工研院產業學院與中華民國光電學會，擬定LED工程師能力鑑定制度，並辦理LED工程師基礎能力鑑定及LED照明工程師能力鑑定，期望我國的LED產業能領先全世界。 本書特色:附贈LED專業人才能力

本書乃原作者Neamen多年編寫半導體物理與元件教科書的結晶，目前已為國內、外大學半導體物理與元件課程的主要教材之ㄧ。 本書選材適中，內容條理分明，架構清楚完整，可使讀者以大學的普通物理、簡易的固態物理及電磁學等相關知識，配合教學進度學習，即可獲得扎實的半導體物理觀念與元件概念。 若要研讀進階的半導體物理與元件，以本書的內容為基礎再進一步深入探討相關課題，也是很恰當的學習歷程規劃。 &nbs

隨著發光二極體(LED)製造技術的進步，新材料的開發，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性發展，LED成為第四代光源已指日可待。本書介紹LED的基礎知識，詳細?述了LED的原材料、構裝製程、構裝形式與技術、構裝的配光基礎、性能指標與測試，以及LED構裝防靜電的知識和行業標準等，本書可作為大學相關專業的教材，也可作為LED生產企業技術人員、管理人員的參考資料。

本書的編寫以半導體IC產品的可靠度為例，從電路設計，到封裝製程的所有專業工作者都不能忽略的題材而開展。全書共分六章；開宗明義的第一章旨在介紹給讀者以半導體、IC產品製程、及基本可靠度的知識與觀念。第二章，則從統計與物理兩個面向，致力於幾個對IC產品可用的可靠度壽命分佈模型來解說。第三章，深入淺出地介紹與IC元件有關的幾個基本可靠度問題。第四章，介紹有關後段封裝所可能引起的其它可靠度問題。現今IC業

本書主要的目的是供大學部學生學習使用，但是也適合於研究生、在職工程師、和科學研究人員閱讀。 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

這是一本介紹光電子學和光電元件的參考書，適合作為電機工程，工程物理和材料科學系技術學院和大學程度的一學期或一年課程。雖然是以技術學院和大學程度的學生來編寫，學生必須具備微積分，複數的能力並修過半導體的基本課程，亦即必須熟悉基本的能帶圖。這本書以很少的數學來推導原理但著重物理觀念，且有很多的習題和例題可用以幫助對觀念和實際元件的瞭解。

半導體元件由矽土製成矽晶圓，再經數百個製程步驟，才製作出 256M 級的 DRAM 。這期間所使用的機器，主要的也不過十數種，晶圓成長爐、磊晶反應器、步進照相儀、化學氣相沉積爐、氧化和擴散高溫爐、離子植入機、乾蝕刻機、電子束蒸鍍機、濺鍍機、化學機械研磨機等，以及封裝製程設備、真空幫浦及系統洗淨機器等主要支援設備。本書對這些機器的構造和操作原理都有詳盡的敘述。砷化鋒III- V 化合物半

這本經典的書籍在半導體元件領域中，樹立了先進的研究以及參考的標準，現在第三版的內容徹底更新並將架構重新組織，以反應元件概念以及品質上的巨大進展。第三版維持最詳細且徹底的資料在最重要的半導體元件上，使讀者立即獲得重要的元件物理知識以及詳細的元件特性，包含主要的雙載子、場效、微波、光子以及偵測元件。非常適合作為電機、電子、物理、材料等科系大學高年級生及研究生修習半導體相關課程使用。也適合作為半導體產業

半導體雷射具有體積小、高效能、高整合度與壽命長等種種優異特性，使得半導體雷射得以迅速的發展並應用在許多不同的領域上，舉凡光纖通信、光儲存與雷射列印、分子光譜與生醫應用、軍事與娛樂用途、以及近期的雷射滑鼠等深入生活各個層面。本書由淺入深的從光電半導體的基礎介紹到半導體雷射的基本理論，內容涵蓋了包括雙異質結構與量子井結構的發光元件，可同時適用於半導體雷射與發光二極體。可為大學四年級以及研究所一年級

這本經典的書籍在半導體元件領域中，樹立了先進的研究以及參考的標準，現在第三版的內容徹底更新並將架構重新組織，以反應元件概念以及品質上的巨大進展。第三版維持最詳細且徹底的資料在最重要的半導體元件上，使讀者立即獲得重要的元件物理知識以及詳細的元件特性，包含主要的雙載子、場效、微波、光子以及偵測元件。非常適合作為電機、電子、物理、材料等科系大學高年級生及研究生修習半導體相關課程使用。也適合作為半導體產業

本書包含了半導體材料和由半導體材料製造而成的電子和光電元件，適合大三、大四或研究所同學。 對於大學部同學，可以跳過“補充教材”，而對於研究所或工廠工程師可以選擇自己所需要的閱讀。 本書深入淺出，觀念講解清晰，可適合自學者。 本書的附錄C講授了簡單的半導體製程。

「半導體材料與元件」是電機、電子、光電、材料或物理、化工等科技人才探索電子尖端科技所必須具備的最重要知識。在IC及相關的電子零組件工業，此知識對缺失改進的提高，扮演著關鍵的角色。本書自初版問世迄今，發行已逾廿載(數量逾萬)，其間只略做勘誤，從無大幅修訂。因應學術界先進及產業界朋友的建議，決定大幅增訂改版重新發行；因為半導體技術的精進，電子元件幾何尺寸愈做愈小，因此於相關個章增加了對微小元件及其效應

台灣OLED顯示科技的發展，從零到幾乎與世界各國並駕齊驅的規模與氣勢，可說是台灣光電產業中極為亮麗的「奇蹟」，這股OLED的研發熱潮幾乎無人可擋，從萌芽、生根而茁壯，台灣現在已堂堂擠入世界「第一」之列。 本書可分為五個單元，分別為技術介紹、基礎知識、小分子材料、元件與面板製程等。為了達到報導最新資訊的目的，在這新版中我們加入了近二年國際資訊顯示年會（SID）及相關期刊文獻的論文，及添加了幾乎所

本書以有系統的方式，深入淺出地介紹目前半導體歷史回顧、物理及元件物理與製程整合所必須具備的基礎理論、重要觀念與方法、以及先進製造技術特別是奈米材料在最近發展快速之後，半導體的應用更加朝向奈米級的應用。 內容可分為十個章節：第一至第五章涵蓋目前主流半導體元件基本特性、包括了材料、結構、電磁場中的傳輸行為、以及光電特性。第六至第八章探討現代與先進的元件物理之原理及相關應用、包括了 MOS結構、

本書是國內最高學府電機工程系上課時所用講義，經過約十年不斷修正、增補完成。其中不但介紹半導體基本概念，及多出載體動力學，更將一九八○年代所發展出來的新元件做統一介紹，讓讀者可以從最基本的理論出發，來了解一些元件領域最新的發展。