五南官網-半導體科技ㄧ點都不難：有趣實驗帶你認識生活中的半導體

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半導體科技ㄧ點都不難：有趣實驗帶你認識生活中的半導體

作　　者：施惠
出版社別：五南
出版日期：2025/01/01(1版1刷)
ＩＳＢＮ：978-626-423-011-7
E I S B N：9786264230025
書　　號：5DN3
頁　　數：352
開　　數：20K
定　　價：680元
優惠價格：612元

│誠摯推薦│
前台積電共同營運長、鴻海集團半導體策略長　蔣尚義
前國科會科教處處長、國立彰化師範大學榮譽教授　郭重吉
元智大學電機系助理教授　陳念波

本書以電晶體為主軸，搭配半導體科技與科學實驗設計，經緯交織，建起通往現今世界的知識橋樑。書中所介紹的實驗，涵蓋了電晶體最重要的特性，完整的讓大家對半導體由淺入深地系統學習。
1948年提出的接面電晶體理論，成為半導體物理的經典，指導了往後70多年半導體元件和積體電路技術的發展，也改變了人類的生活文明。
人工製作的半導體元件能夠在電子產品中扮演那麼關鍵性的角色，主要是因為幾個重要的特性：可以控制單向電流；電晶體可以當成自動開關、大倍數地放大信號；它還有光電能轉換的特性，做出發光二極體（LED）和太陽能電池。
半導體大大地改變了人類的生活，難道不是我們的造化嗎？

施　惠
國立新竹教育大學 教授
中華民國科學教育學會 終身成就獎得主

推薦序──蔣尚義 先生
很榮幸地向大家介紹《半導體科技一點都不難》，施惠老師其實是內子的大姊，我們自年輕至今相識多年，我一直非常認同施老師一生為推動臺灣自然科學實驗教學所做的努力，因此「內舉不避親」作序推薦。
這本書除了以深入淺出的方式，幫助大家輕鬆認識現代最重要的生活科技之外，也是第一本可以讓師生們從中教學相長，學會「自然科學理論和實際生活結合」的書，更是一本非常好的自然科學實驗參考書。自然科學涉及廣泛，舉凡研究物質世界的一切「因為」、「所以」，探究過程中要針對問題大膽假設，還須小心地以實驗求證。
我從小學到大學唸書的時候，學校就從不重視自然科學的實驗，因為聯考不考。日後在國外唸研究所時，研究論文卻需要以實驗為基礎，這才開始體驗到實驗的重要性。自然科學原本就是歸納自然現象，再整理出一套原則來解釋這些現象的。若是不懂得做實驗，就只能把別人歸納出的原則，以邏輯推理的方式導出另一套希望是有說服力的結論，這種方式能發揮的空間很受限制。只有自己動手做別人沒有做過的實驗，纔能有實際的體驗、深刻的認知、靈活的探討、以及獨特的貢獻。在我開始著手論文實驗時，發現國外的學生在做實驗方面，思路和操作都比我靈活得多，更讓我深深體會到實驗的重要性。
施老師的這本書正可以補足我自己學習過程中欠缺的地方。此外隨著年齡增長，我也體會到自己使用電腦和智慧手機的能力不如年輕人，最大的原因是他們從小就開始接觸、探索、和使用。早期的經驗與磨練造就了日後的得心應手，這也再次應證了從小培養實驗能力的功效。
我的一輩子職業生涯都是在半導體領域，因而對這行業難免有一份情感，總希望有更多優秀的年輕人投入這領域。這本書正是可以幫助學生從小就開始認識半導體，大學以後就容易有興趣進入這行業。據我所知，施老師一生從事教育工作，特別是著重於自然科學的實驗教育。而她針對生活中半導體的這部分研究，卻是在臺灣應用材料公司的資助下完成的，感謝臺灣應材做了一件對業界很有幫助的事。
半導體元件能夠在電子產品中扮演那麼關鍵性的角色，主要是它有幾個特性：可以控制單向電流、可以當開關和能夠放大信號。此外加上它還有光電能轉換的特性，可以做出兩極發光體（LED）和太陽能電池。施老師在這本書中所介紹的實驗，涵蓋了所有這幾項重要特性，很完整的讓學生對半導體最基本的特性深深植入心中。施老師的實驗設計都和日常生活所需有關，易學易懂，需要的材料都可以輕易取得，費用不高，接線也容易，是很好的科普教材。以「電晶體音樂IC實驗」為例，施老師用簡單普遍又廉價的元件，以最容易懂的擴音效果，很清楚的顯示出電晶體具有放大信號的重要功能。
施老師的教學生涯一直是以科學實驗為主，這是我個人接受的教育過程中最應該加強的部分。這領域可供參考的教材不多，她的實驗差不多全是她自己設計出來的，有她獨特的風格，又能和日常生活接軌，簡單易懂。印象中每次和她見面時，話題都離不開科學實驗。我們討論過光的折射、波的干涉、星球的運行軌道，充份感受到她對自然現象的熱愛。半導體是門特別的科技，原本不是她的專長，但有天她告訴我，她接了臺灣應材的推廣半導體項目。我從介紹她閱讀半導體入門的書籍開始，直到她設計出一系列的實驗為止，原本如果她開口要求，我應該可以輕易提供一些幫助；但事實上我卻只看到她的獨立認真和賣力執著的過程，為此相當敬佩與感動！我曾經感慨的對內子說：羨慕大姊一輩子為理想和興趣而努力，而我卻只是為著生活和職責而工作。
我很榮幸的向大家介紹，這本書除了以實驗的方式有效地幫助大家認識生活中的半導體之外，更是一本可以扶植學生「自然科學理論和實際生活結合」能力的好書。

蔣尚義
前台積電共同營運長、鴻海集團半導體策略長，2024年


推薦序──郭重吉 先生
半導體技術在現代科技應用、產業發展和社會進步中扮演著至關重要的角色。無論是智能手機、電腦，還是自動駕駛汽車和人工智能系統，這些高科技產品無一不依賴於半導體、電晶體、和積體電路等的應用。半導體產業的蓬勃發展，不僅推動了電子產品的性能提升和成本下降，還催生了無數新興產業，為經濟增長注入了強大動力。同時，半導體技術的進步也極大地改變了我們的生活方式，提高了社會生產力，促進了全球範圍內的科技交流與合作。
我和施教授相識已久，她在推展科學教育方面的投入和奉獻，給我留下了深刻的印象。多年來我有幸見證她在這一領域的不懈努力與持續創新。她不僅在課堂上引導學生進行科學探究，還積極參與師資培訓，致力於教科書的撰寫和科普推廣的工作。施教授多年來在科學教育領域的深耕，不僅為她帶來了豐富的教學經驗，也養成了她勤奮好學以及熱愛科學探究和動手實驗的習慣。她將這種親身的學習經驗貫徹到本書的撰寫。
《半導體科技一點都不難》一書，以電晶體為核心，將半導體科技與科學實驗設計交織，構建出一條通往體認現代科技世界的橋樑。不同於介紹最尖端科技產品的書籍，施教授選擇從探索科學現象、原理和科技發展史的角度出發，帶領讀者一步步認識半導體的基本概念、研發過程及其廣泛應用。本書每一章節的構思和鋪陳，皆經過悉心設計，運用合適的學習理論和教學策略，不僅能夠引發學習者的興趣、疑問和好奇，鼓勵同學之間的合作與討論，更能幫助讀者對自己的學習加以反思，在已有的基礎上獲得新的理解與啟發。
本書內容深入淺出，適合國小高年級至社會各界人士閱讀。無論是對科學懷有濃厚興趣的學生，中小學教師，還是希望拓展知識的成人，都能從書中發現到一些身邊習以為常的器具，其實背後隱藏著許多甚具啟發與樂趣的細節。施教授以平易近人的語言，結合實際生活中的例子，使得複雜的科學理論和科技發明變得生動有趣，易於理解。這種寫作風格，不僅讓科技知識和產品變得與人親近，也激發了讀者對科學探究和技術應用的興趣與熱情。
總之，《半導體科技一點都不難》是一本兼具知識性與趣味性的好書。雖然書中探討的對象有其限制，但有鑑於跨領域學習在當今社會變得愈加重要，技術、工程、藝術、數學、科學等領域的綜合學習，不僅能夠培養學生表達、溝通、合作等多方面的能力，還能激發他們的創造力和解決問題的能力。藉由本書，盼能引發讀者進一步對跨領域學習的興趣與關注。

郭重吉
前國科會科教處處長、國立彰化師範大學 榮譽教授
2024年


推薦序──陳念波 先生
早在認識施教授以前，我已經認識了她的女兒，因為是高中同學三年。也認識了她的兒子，因為他是年輕幾屆的國中部學弟，在後來的校友會理監事中，共同為了母校而貢獻所長。
有一次的校友會理監事會議與學弟閒聊時，得知施教授在給中小學老師開課教電子學、半導體的科普知識。剛好當時我與幾位教授合著了一本半導體方面簡介的書，我負責的章節恰巧是半導體的基礎知識。於是就央請學弟將該書轉交給施教授，希望它能有所幫助，可以做為施教授教學時的參考資料。
過了幾年，這學期初施教授透過LINE來信表達，她將最近幾年的教材寫成一本書，希望對於這本書的文稿我能給一些意見。對於這十幾章的文稿，我打開其中一篇看了一下，就發現這是寶藏，一定要從頭到尾仔細地看，才不會辜負施教授的心意。在學期繁忙的節奏中，一直找不到合適的時間專心閱讀。於是拖到學期結束，即將過年。對施教授非常不好意思。
為什麼說這本書是寶藏呢？因為施教授是教學的專家，然後她自己以身作則，將電子學、半導體等入門知識從頭學起，然後轉化成一個又一個有趣的實作例子。讀者不需要有相關的先備知識，就能一窺電子學、半導體領域的知識寶山。
更難能可貴的是，施教授所用的例子，完全是日常生活中唾手可得的家電用品或玩具。所以，這本書也可以當做是解釋玩具、家電運作原理的小百科。我可以作證，我教學現場遇到的電機領域的大學生，也不見得瞭解這些「家電物理」。這並不表示這些原理很難懂，而是缺乏像這樣的書能夠帶領讀者一步一步地、卻又簡單易懂地解釋與分析。
書中的這些例子，也是施教授在教學現場實作的紀錄，並不是天馬行空的範例。所以讀者可以放心地把施教授當做導遊，引領讀者在電子學、半導體知識國度裏遨遊不迷路。
在科技發展的先端，相關知識發展的速度永遠快過書本的出版，所以用書來介紹尖端知識，常常出版沒有多久，內容就過時了。但是基礎、入門知識變動不大，寫書來傳播知識，是最佳的管道。理應有不少這樣的書。但是實際上，這樣的書，非常少；寫得讓讀者容易理解的，更是鳳毛麟角。現在讀者手上的，正是這樣的一本書。期待讀者也像筆者一樣，有著發現寶藏的雀躍心情。

陳念波
元智大學電機系助理教授，2024年

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