半導體簡史：超石器時代，從石斧到矽晶片的進化之路

　　基本粒子×奈米時代×摩爾定律
　　神奇的微觀世界，越渺小越偉大的科技
　　深入半導體背後的科技發展與產業結構，看見人類如何進化自我

　　⚑　一本讀懂半導體的全景指南
　　本書是一部結合科學精神、歷史視野與產業洞察的科技敘事書。從材料科學與量子力學等基礎理論談起，系統性梳理半導體從無到有、從實驗室到晶圓代工的演進歷程。它描述了人類如何透過知識、實驗與行動，構築今日掌控全球命脈的半導體體系。

　　⚑　從理論基礎到產業應用
　　本書架構縝密，基礎線著重介紹量子力學、能帶理論與材料物理，為讀者打下理解半導體本質的根基。應用線從晶體管的誕生、積體電路的發展，到今日智慧型手機與雲端運算的爆發，呈現半導體如何驅動科技創新。製造線則深入解析晶圓製程、光刻技術與先進封裝，勾勒出從上游材料設備到下游應用的完整產業鏈結構。

　　⚑　從古典電磁學到量子力學的知識脈絡
　　作者以物理與材料科學為起點，引導讀者重溫從牛頓、法拉第、馬克士威到普朗克、波耳、愛因斯坦等科學巨擘如何一步步揭開微觀世界的面紗。透過對電子、能階、波函數與晶格結構的細膩講解，讓讀者明白半導體材料並非單靠技術堆疊，而是建築在百年物理革命與數學演算基礎上的成果。這樣的知識鋪陳，使非理工背景者也能讀懂背後的邏輯與奧妙。

　　⚑　技術之外，也有歷史與人文的深度
　　本書不僅記錄技術發展，更關注人在科技演進中的角色。從早期發現電流與光電效應的天才，到推動無線電與數位計算的產業英雄，每一段歷史都被作者以細膩筆法還原。書中不迴避歷史爭議，如誰是無線電之父，誰最先發明電晶體，也關注美國如何建立起其半導體霸權，並對亞洲國家扮演的關鍵角色提出觀察與反思。

　　⚑　寫給每一位關心未來的人
　　在當前地緣政治與產業鏈重組的大環境下，半導體已成為科技、經濟乃至國家安全的核心戰略物資。對工程師、企業家、政策制定者而言，了解這個產業的歷史與結構已不再是選項，而是必要。本書不僅是科普讀物，更是一部時代讀本，讓讀者從過去的科學軌跡中，看清未來技術的方向與挑戰。

　　⚑　從讀懂材料開始，看見世界的邏輯
　　作者累積二十多年業界經驗與學術沉澱，以深入淺出的文字，將半導體這門常被視為艱深晦澀的學科，轉化為人人可讀的知識體系。本書是科技愛好者的啟蒙之書，是專業工作者的回顧之書，也是未來創新者的備戰之書。讀完這本書，你將不只是理解半導體，更會開始用「半導體的邏輯」來看這個世界的變化與脈動。

本書特色

　　本書描繪了半導體從材料科學起步到現代製造與應用的全產業鏈演進。書中系統性介紹量子力學、電晶體發展、積體電路製程及太陽能與光電等尖端領域。作者以科學家的嚴謹、工程師的務實和歷史學家的考究，串聯重大技術突破與關鍵人物，兼具知識性與可讀性，是半導體專業人士與科普讀者皆宜的經典入門書。

作者簡介

王齊

　　北京開源晶片研究院總工程師，著有《PCI Express 體系結構導讀》、《Linux PowerPC 詳解》等書。從業逾二十年，累積豐富的實務經驗與技術資料。撰寫本書期間，作者在每一章內容皆邀請相關領域專家反覆審閱，共計超過三十位專家參與，力求內容嚴謹、準確。

1.4 量子世界
 
1900年，普朗克在研究黑體輻射問題時，發現只有假設能量離散分布時，才能推導出與實驗結果相符的黑體輻射公式，這個公式被後人稱為普朗克定律。在這個定律中，普朗克引入了一個輔助變數h，被後人稱為普朗克常數。
 
這個常數使原本被認為連續的自然界，變成一段一段的非連續空間。長久以來，我們所建立的許多古典物理概念在此刻坍塌，原本被認為是無限可分的物質，具有不可分割的最小單位。
 
量子力學從普朗克常數這個「星星之火」開始，席捲了整個物理世界。當代最傑出的物理學家全部參與了這段歷史。或者說，在20世紀的上半葉，只有參與量子力學相關研究的科學家，才有機會在科技史冊中留下足跡。
 
普朗克提出的新觀點震驚當世，所有物理學家如夢初醒，在無數次的辯論與質疑聲中，沿著提出問題、分析問題與解決問題的道路，大膽假設，小心驗證，攜手共進，發現了瑰麗壯觀的量子力學殿堂。
 
在其中，提出問題是最困難也是最為關鍵的一環。愛因斯坦曾經說過：「提出問題通常比解決問題更為重要。解決問題也許僅需要一項數學或者是實驗上的技能，提出新的問題需要創造性的想像力。這個創造性象徵著科學的真正進步。」
 
量子力學主要用來研究微觀世界的運動規律。微觀世界是一個客觀存在的物質世界，與我們所能直接感知的宏觀世界相比，其運行規律大有區別。
 
普遍認知中，科學家將大量原子與分子組成的物體稱為宏觀物體，宏觀物體的整體構成了宏觀世界，在宏觀世界所遵循的規律稱為宏觀規律。宏觀世界可以由古典力學、古典電磁學、古典統計力學解釋。
 
科學家將分子、原子或者更為微觀的粒子，如光子與電子，稱為微觀客體，微觀客體遵循的規律稱為微觀規律，符合微觀規律的客觀物質世界稱為微觀世界。微觀世界中的時間、空間與能量是離散的、跳躍的，與我們長期以來從宏觀世界獲取的常識大不相同。
 
源於宏觀世界的古典理論無法解釋微觀世界的運行規律，這個世界是量子力學的主場。無論是金屬、絕緣體還是半導體，其材料特性需要在這個微觀世界中找尋，其奧祕需要由量子力學理論來揭曉。