電導體

絕緣體半導體超導體
熱導體
光導纖維

電導體electrical conductor)是能夠讓電流通過的材料matter),如:金屬電解質溶液等;材料的電子移動受限於該材料所具有(自由電荷)能階大小。在科學工程上常用利用歐姆ohm)來定義某材料的導電能力(依電流所推導出的導出單位),稱為:電阻。依材料的導電性electrical conduction),而分為絕緣體insulator)、半導體semiconductor)、導體(conductor)及超導體superconductor)。電導體常被稱:導體。事實上,導體依傳導電、傳導熱或傳導光的特性,常被區分為:電導體、熱導體(thermal conductor)、光導纖維optical fiber等。


石墨烯main

絕緣體

絕緣體insulator)是電子受限於分子所構成的共價鍵,使得電子要脫離原子是非常困難的事。因此,沒有絕對絕緣的絕緣體,只要有足夠大的能量就可以使電子得以通過某絕緣體,如:乾燥的木材塑料橡膠等。


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半導體

半導體semiconductor)的電子移動是因為電子電洞(空穴)效應,是一種電導率electrical conductivity)受控制於施加電壓於材料的兩端時(參考:能帶結構),產生絕緣體導體特性的材料。常見的半導體材料,如:第一代(類)的,第二代(類)的砷化鎵磷化銦,第三代(類)的氮化鎵氧化鋅氮化鋁碳化矽等。依是否加入摻雜劑doping),半導體可分為:本徵半導體intrinsic semiconductor)、雜質半導體extrinsic semiconductor,如:n型半導體、p型半導體)。


半導體產業〗【top】【main

超導體

超導體(英語:Superconductor),指可以在特定溫度以下,呈現電阻為零的電導體。零電阻和完全抗磁性diamagnetism)是超導體的兩個重要特性。導體電阻轉變為零的溫度,稱為超導臨界溫度;相對於絕對零度-273.15℃)而言,超導材料可以分為低溫超導體(如:鐵基超導體)和高溫超導體(如:釔鋇銅氧)。
零電阻特性的超導材料在「強磁場」領域有許多應用,如:核磁共振成像MRI等。目前高溫超導體的最高溫度記錄是馬克普朗克研究所發現的 203K-70°C)。
§ 轟動全球的「室溫超導體論文」,再度捲土重來!
https://youtu.be/N_iXwagi5rI?t=168 2023/03/17


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熱導體

熱導管熱導板熱超導散熱片散熱模組冷卻風冷散熱風扇等溫技術

熱傳導熱能在物體內部或相互接觸的物體表面之間由於分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動,從高溫向低溫部分轉移的過程,也是一個分子向另一個分子傳遞振動的結果。熱傳導率thermal conductivity)是指材料傳導熱能的能力,簡稱:熱導率。


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光導纖維

光導纖維optical fiber)是一種由玻璃塑料製成的纖維,利用在這些纖維中以全內反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂,又稱:光學纖維,簡稱:光纖。由於資訊傳遞的電信號在光導纖維的傳輸損失比利用電線傳導的損耗低得多,促使光纖被用作長距離的資訊傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低,光纖也被用於醫療娛樂的用途。


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半導體產業

半導體產業semiconductor industry)是從事半導體以及半導體元件設計製造的產業。該產業萌發於 1960年左右;由於應用技術的發展,半導體元件的製造在當時已經成為一項勢在必行的業務。半導體行業是電子工業幕後推手,於 2011年,全球電子產品的年銷售額為 218’000’000’000美元;2018年,半導體行業的年度銷售收入已經增長到 481’000’000’000美元以上。預計到 2020年,消費性電子產品的年銷售額將達 2’900’000’000’000美元。

雖然半導體行業自 21世紀(西元 2000年)以來 的年平均增長率約為 13%,卻面臨高度的靈活性和創新的挑戰,以不斷適應製程技術快速變化;因此導致顯著的製程技術週期性波動。許多嵌入半導體元件(如:混合集成電路等)的產品僅擁有非常短的生命週期。半導體產業被廣泛認為是整個電子產業·價值鏈的關鍵驅動力和技術推動者。


人文學科main

半導體

半導體semiconductor)是一種電導率electrical conductivity)介於在絕緣體insulator)至電導體electrical conductor)之間的物質matter)或材料material)。半導體材料以原料分為:

  1. 元素半導體材料:金剛石灰錫等;
  2. 化合物半導體材料:
  3. 有機半導體有機物質的半導體。

元素週期表〗【top】【main

晶圓

晶圓wafer)是最基礎的半導體元件(element),為圓柱狀半導體·晶體的薄切片,用於積體電路integrated circuit)製程中作為載體·基片,也適用於製造太陽能電池。晶圓按其直徑分為 3英寸4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等規格,近來已發展出 12英寸甚至研發更大規格。


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晶片

晶片chip)是將電子電路製造在半導體的積體電路,又稱:薄膜(thin-film)積體電路。一張晶圓可以透過製程技術(如:蝕刻微技術)同時製造許多晶片。


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打線技術

打線技術wire bonding)是一種積體電路封裝產業中的製程之一,利用線徑 15~50微米的金屬線材將晶片chip)及導線架lead frame)連接起來的技術,使微小的晶片得以與外面的電路接通。


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積體電路封裝

CoWoS

積體電路封裝integrated circuit packaging)是半導體元件製造的最後階段,簡稱:封裝製程。封裝製程之後再進行積體電路性能測試。元件的核心:晶片chip)被固著(mount)在一個支撐物(leadframe)之內,這個封裝可以防止物理損壞(如:碰撞和劃傷)以及化學腐蝕(corrosion),並提供對外連接的引腳leads),便於將晶片安裝在電路系統

晶片·封裝技術


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CoWoS

CoWoS是一種先進的半導體封裝技術,主要針對 7奈米以下的晶片CoWoS CoW WoS合稱。CoW就是將晶片堆疊晶圓上(Chip-on-Wafer)、WoS就是基板上的晶圓(Wafer-on-Substrate)。CoWoS又分成 2.5D 3D版本的封裝體系技術,其差別在於堆疊的方式不同。2.5D封裝是部分晶片堆疊在基板上,而 3D封裝則是全部晶片都堆疊在基板上,其中 2.5D封裝是目前主流且可量產的技術。

§ CoWoSChip-on-Wafer-on-Substrate)產能吃緊!
圖解 CoWoS封裝
https://money.udn.com/money/story/5612/74053802023/08/30
§ 台積電的 CoWoS技術 
https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=20673 2024/04/30


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印刷電路板

印刷電路板printed circuit boardPCBprinted wire boardPWB),是電子元件的支撐體(基板),在這其中有金屬導體作為連接電子元器件的線路連接。


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焊接

波焊(wave soldering)


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回流焊接

回流焊接reflow soldering)是表面黏著技術surface-mount technologySMT)將電子元件黏接至印刷電路板printed circuit boardPCB)上最常使用的方法。回流焊接是利用焊膏(由焊料助焊劑混合而成的混合物)將多個電子元件連接到接觸墊上之後,利用回焊爐、紅外加熱燈或熱風槍等,透過控制加溫過程來熔化焊膏以達到接合目的。另一種方式則是透過通孔插裝throu-hole technologyTHT)來連接電子元件。通孔插裝為將電路板上既有的孔洞填入焊膏,將接腳插入焊膏並把電子元件嵌至板上進行軟釺焊(反之稱為硬焊)。由於波焊接(wave soldering)較簡單且便宜,所以回流焊接基本上不會運用在通孔插裝的電路板上。


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太陽

探索宇宙、認知生命、融入自然、

太陽Solar)是位於太陽系中心的恆星 太陽的半徑大約是 695’000公里,約地球半徑的 109倍,質量大約是地球的 330’000倍,約佔太陽系總質量的 99.86%。太陽的質量大約四分之三由(~73%)組成;其餘的主要是(~25%),與少數量的等重元素。
太陽是一個近乎完美的熱電漿·理想球體,通過其核心的核融合反應加熱到白熾incandescence)。太陽主要以可見光紫外線紅外線的形式輻射能量,是地球生命最重要能量的來源。


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近日點與遠日點

近日點遠日點

太陽被各個星體繞著公轉,各個星體公轉軌道大致是一個橢圓,近乎正圓;太陽並不位於橢圓的焦點,因此星體離太陽的距離,就有時會近一點,有時會遠一點。離太陽最近的時候,這一點位置叫做近日點(perihelion)。離太陽最遠的時候,這一點位置叫做遠日點(aphelion)。


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近日點

地球上近日點(perihelion)時間:一月初地球離太陽最近,為 147’100’000公里,這一點叫做近日點。在近日點地球公轉速度較快。此時,北半球為冬季,南半球為夏季。


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遠日點

地球上遠日點(aphelion)時間:七月初地球離太陽最遠,為 152’100’000公里,在遠日點地球公轉速度較慢。此時,北半球為夏季,南半球為冬季。


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鷗亞目

  1. 海雀科(Alcidae)、
  2. 蟹鴴科(Dromadidae)、
  3. 燕鴴科(Glareolidae)、
  4. 鷗科(Laridae):
    海鷗
  5. 賊鷗科(Stercorariidae)、
  6. 三趾鶉科(Turnicidae)

鷗亞目Lari鴴形目的一個亞目,特徵為其蹠部構造較單純簡單、成鳥枕骨沒有孔洞、前趾通常完全有蹼,後趾缺失或微小,幼鳥晚熟。


新鳥小綱〗〖涉禽
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海雀科

海雀科Alcidae)為鴴形目·鷗亞目的一科,擁有 11屬,除已滅絕的 大海雀Pinguinus impennis)之外,所有的海雀科物種都會飛,也和企鵝一樣會游泳與潛水。


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蟹鴴科

蟹鴴科Dromadidae鴴形目·鷗亞目的一科,蟹鴴屬(Dromas)是唯一屬;蟹鴴學名Dromas ardeola是唯一物種。蟹鴴叫聲嘈雜,分佈於印度洋西部和北部海岸,在沙地的洞穴中築巢,是鷸鴴類中唯一在洞穴中築巢的種類。蟹鴴的喙黑色,體羽大部純白色,後背和翅膀的初級飛羽黑色。蟹鴴以蟹為主食,也吃軟體動物和蠕蟲等。
§ Dromas ardeola
The Crab Plover
https://youtu.be/kx9hr3eQgF8
2020/05/27


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燕鴴科

燕鴴科Glareolidae鴴形目·鷗亞目涉禽,擁有 5 17種。燕鴴屬Glareola)為主要屬,常見的燕鴴屬Glareola)物種:領燕鴴Glareola pratincola)、灰燕鴴Glareola lactea)、普通燕鴴Glareola maldivarum)、黑翅燕鴴Glareola nordmanni)、 馬島燕鴴(Glareola ocularis)、白頸燕鴴(Glareola nuchalis|)烏燕鴴、白翅燕鴴(Glareola cinerea|)黃頸灰燕鴴…等。


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賊鷗科

賊鷗科Stercorariidae鴴形目·鷗亞目的一科,賊鷗屬Stercorarius)是唯一屬。賊鷗屬物種體長 4563公分,生活在溫帶和極地地區,在地面築巢,屬於長途候鳥;主要以魚類和腐肉為食,也會取食其他海鳥捕捉的食物。賊鷗屬物種還會攻擊啄食剛出生或落單的小企鵝。賊鷗屬擁有:長尾賊鷗Stercorarius longicaudus)、短尾賊鷗Stercorarius parasiticus)、中賊鷗Stercorarius pomarinus)、智利賊鷗(Stercorarius chilensis)、南極賊鷗Stercorarius maccormicki)、褐賊鷗(Stercorarius antarctica)、大賊鷗Stercorarius skua7個物種。


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三趾鶉科

三趾鶉科Turnicidae鴴形目·鷗亞目的一科,217種。分佈在亞洲非洲歐洲澳大利亞三趾鶉屬Turnix)與白翅三趾鶉屬(Ortyxelos1種,與三趾鶉屬Turnix常見物種:林三趾鶉黃腳三趾鶉棕三趾鶉等,16種。


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書寫文學

書寫·文學writing literature)的體裁分為小說、散文、詩歌、劇本,並稱之為四大文學體裁。


藝術〗【main

散文

散文proseessay)是一種書寫文學形式,與之相對的稱為:韻文或詩文。散文可分為廣義與狹義的解釋。廣義散文最容易辨識與定義的方式,是「鬆散」的結構。散文不具文學形式,運用普通語法結構,不講究音韻,不講究排比,正因為鬆散帶來的自由,散文作品表達出的思想通常有著豐富與圓滿的特色。
清代甲午戰爭關於鴉片戰事)之後,文體漸有改變的趨勢,始於梁啟超(1873/02/23~1929/01/19)的《政論》作為代表之後,1917年以來,胡適(1891/12/17~1962/02/24)和陳獨秀(1879/10/09~1942/05/27)等…,提倡新文學運動,以白話文中國文學正宗,主張建立通俗易懂的社會文學。當時青年學子,群起風從五四運動(1919/05/04)以來,中國的現代散文吸收了西方的思潮,被魯迅(1881/09/25~1936/10/19)…等,作家推廣之後,成為與詩歌小說劇本並列的文學主流。
·¡·林語堂(1895/10/10~1976/03/26)學貫中西,既有扎實的英文造詣,又有很高的中國古典文學功底,還致力於現代白話文的研究推廣,也作出了獨特貢獻。


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詩歌

詩歌Poetry)是一種書寫文學形式,具有節奏和韻律、表達凝練、結構多樣、用於反映生活和表達情感的文學體裁。較為早期的詩歌包括:中國的古代民歌《詩經》;公元前 25世紀的非洲金字塔中,被發現的金字塔銘文;西亞美索不達米亞文明的《吉爾伽美什史詩》;梵語文學中的吠陀祆教文學裡的伽薩荷馬史詩涵蓋伊利亞特》和《奧德賽》。詩能夠自成一格,也能與其他藝術相結合,如詩劇、歌詞散文詩;文字配上音樂則稱為。詩歌是將觀察、意識等結合,以正式或者非正式的、有韻律的形式表達。


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劇本

劇本script)是編劇為電影、電視節目或電子遊戲所寫的書面作品,又稱:腳本。劇本是由「時、地、物、人」組成的具有設計圖作用的腳本,與小說形式不同。這些劇本可以是原創作品,也可以改編自現有的作品,針對人物的動作、行為、表情和對話進行了敘述。劇本的創作者稱為:編劇,或尊稱:劇作家;日本則稱為:腳本家
劇本的結構一般可分為「開端、發展、轉折、高潮、再高潮、結局」。依劇本題材,可分為 :喜劇、悲劇、歷史劇、家庭倫理劇、驚悚劇…等;也運用在不同領域,如:
話劇劇本、電影劇本、電視劇劇本、動畫劇本、遊戲劇本等。


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分子

分子molecule)是能保持物質特有化學性質,且能獨立存在的最小電中性·粒子。分子一般由兩個或更多原子atom)通過共價鍵covalent bond)形成,但亦有學者認為由一個原子組成的惰性氣體Noble gas),也是分子,稱為「單原子分子」。


發現電子〗【main

灰階顯示對應電子於 1s原子軌域機率密度函數的積分強度。
原子核僅為示意,質子以粉紅色、中子以紫色表示。
(對於更複雜的原子核則非如此)

元素週期表

化學元素(英語:chemical element)是一百多種構成物質的基本單位,不能直接用化學方法分解,也是基本的金屬非金屬純物質,簡稱:元素(英語:element)。常見元素有 等。


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元素週期表的排列展現元素性質的週期性趨勢
週期表的橫行被稱作週期,縱列則被稱作

同位素

同位素(英語:Isotope)是指同一化學元素之下的不同核種,又稱:同位素核種(英語:Isotopic nuclides)。同一種元素的所有同位素都具有相同的質子數目(即原子序數),但中子數目不同,故質量數不同。由於這些核種屬於同一種化學元素,在化學元素週期表佔有同一個位置,因此得名。 目前已知的大多數同位素原子核皆不穩定,具有放射性,會自發性地放出游離輻射並衰變成其他核種,稱為放射性同位素,如:氚、-14-40-60-131等。

  • 氫原子在大自然中,是豐度最高的同位素,稱為:氫,氫-1 ,或氕(ㄆㄧㄝ)。氫原子不含任何中子;別的氫同位素含有一個或多個中子。這條目主要描述「氫-1 」。

    元素的三種天然同位素
    1. 具有 0中子 1H
    2. 具有1個中子的 2D
    3. 具有2個中子的 3T )氫元素的三種天然同位素

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原子

原子atom)是構成化學元素的普通物質的最小單位;原子也是化學變化中最小的粒子及元素·化學性質的最小單位。

  • 一粒正原子包含有一粒緻密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子
  • 反原子的原子核帶負電,周圍的反電子電洞)帶「正電」。正原子的原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。反原子的原子核中的反質子antiproton)帶負電,從而使反原子的原子核帶負電。
  • 當質子數與電子數相同時,這原子就是電中性,稱為中性原子(neutral atom)。質子數決定了該原子屬於哪種元素;
  • 中子數則確定了該原子是此元素的哪種同位素

原子實際上擁有很多不同的次原子粒子:電子質子中子-1原子和帶一粒正電荷的氫正離子例外,前者沒有中子,後者沒有電子。在物理學標準模型理論中,質子和中子都由名叫夸克基本粒子構成。夸克費米子(擁有夸克與輕子)的一種,也是構成物質的兩種基本組分之一。另一基本組份稱輕子,電子就是輕子的一種。

·¡·)費米子可以是基本粒子,如:電子,或是複合粒子,如:質子中子


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電子

氫原子的波耳模型,展示了一粒電子在兩條固定軌域之間躍遷並釋放出一粒特定頻率的光子。

電子(英語:electron)是一種帶有負電次原子粒子,通常標記為  。由電子與中子neutron)、質子proton)所組成的原子atom),是物質的基本單位。相對於中子和質子所組成的原子核atomic nucleus),電子的質量顯得極小。質子的質量大約是電子質量的 1’836倍。

電子帶有1/2自旋,是一種費米子,根據包立不相容原理,任何兩個電子都不能處於同樣的量子態。電子的反粒子是正子,其質量、自旋、帶電量大小都與電子相同,但是電量正負性與電子相反。電子與正子會因碰撞而互相湮滅,並在這過程中,生成一對以上的光子。


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離子

離子(英語:ion)是指原子分子失去或得到電子而形成的帶電荷粒子。得失電子的過程稱為電離,電離過程的能量變化可以用電離能來衡量。形成穩定陰離子是放熱反應exothermic reaction),這部分釋放的能量就稱為電子親和能electron affinity)。電子親和能越大,原子/分子的得電子就越容易。離子也是構成化學結構的基本粒子,在元素周期表上,VII族原子的電子親合能最大,而惰性氣體的電子親合能最小。

元素週期表是依原子序數核外電子組態情況和化學性質的相似性來排列化學元素的表格。週期表的橫行被稱作週期,縱列則被稱作

  • 陰離子(英文:anion negative ion)是指中性的原子分子獲得電子而產生帶負電荷的微觀帶電粒子,不稱為:「負離子」。
  • 陽離子(英文:cation positive ion)是指中性的原子或者分子失去電子,而產生的帶正電荷的微觀帶電粒子,不稱為:「正離子」。

常見的離子〗〖中和反應
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酸鹼值

酸鹼值

氫離子濃度指數拉丁文pondus hydrogenii)又稱:pH、酸鹼值,是溶液氫離子·活度的一種標度,也是衡量溶液氫正離子)、氫氧根離子)程度的最普遍標準。概念在1909年由丹麥·生物化學家·瑟倫·索倫森(丹麥語:Søren Peder Lauritz Sørensen1868/01/09~1939/02/12)提出。

·¡·)在 25°C,pH=7的水溶液為中性(如:純),水在 25°C自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積(水的離子積常數,Kw)始終是 1×10⁻¹⁴,且兩種離子的濃度都是 1×10⁻⁷M。pH小於 7即 H⁺濃度大於 OH⁻濃度,溶液酸性強,而 pH大於 7則 H⁺濃度小於 OH⁻濃度,溶液鹼性強。是故 pH愈小,溶液愈酸;pH愈大,溶液也就愈鹼。


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粒子

粒子物理學·標準模型中的粒子內容

粒子(英語:particle,舊稱:corpuscule)是指占有微小格局的物體,可以被賦予若干物理性質或化學性質,如:體積、密度或質量等。

  • 固體粒子之間的距離很小,且呈規則排列。粒子在確定位置上不停振動,所以固體具有穩固性,有一定的體積和形狀。 
  • 液體粒子之間的距離比固體的略大,呈不規則的排列,粒子做振動的同時做短距離的自由移動。所以液體具有流動性,有一定的體積,但沒有一定形狀。
  • 氣體粒子之間的距離很大,呈不規則排列。粒子可以在空間到處自由活動。

粒子也可以用來創建更大物體的科學模型,這取決於它們聚集的程度,如:在人群中移動的人類或運動的天體。


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