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La leçon scientifique la plus facile au monde : la révolution des semi-conducteurs
La leçon scientifique la plus facile au monde : la révolution des semi-conducteurs
Description
Introduction au livre
De la découverte des matériaux semi-conducteurs à l'invention du transistor
Les théories et les scientifiques qui ont révolutionné la physique des semi-conducteurs !

De la recherche en physique du solide à l'invention du transistor !
Comment la physique des semi-conducteurs a-t-elle évolué ?

Nous explorons les différentes histoires et l'histoire de la physique des semi-conducteurs et de l'état solide, jusqu'au prix Nobel décerné conjointement à Bardeen, Brattain et Shockley pour l'invention du transistor.
Il détaille les théories et les réalisations scientifiques qui ont révolutionné la physique des semi-conducteurs, depuis les idées des anciens scientifiques sur les solides et la théorie des bandes d'énergie, jusqu'à la théorie statistique de Fermi-Dirac, en passant par l'invention des tubes à vide et des transistors avant l'avènement des transistors semi-conducteurs.
La physique des semi-conducteurs, présentée sous forme de conversation entre le professeur Jeong, qui représente l'auteur, et un étudiant en physique qui pose des questions au professeur Jeong du point de vue du lecteur, est conviviale et passionnante, comme un cours particulier, et est tissée d'histoires étroitement liées qui ne laissent aucune place à l'ennui.
Ce livre, le dixième de la série « Apprendre les sciences à travers les articles originaux des lauréats du prix Nobel », présente de nombreux scientifiques.
Leur histoire, leur parcours historique, l'élément déclencheur de leur intérêt pour la science, les frustrations et les difficultés rencontrées au cours de leurs recherches, ainsi que les résultats exceptionnels qu'ils ont finalement obtenus et leur importance sont autant d'éléments captivants qui peuvent intéresser même ceux qui ne sont pas familiers avec la science.
L'étude de la vie des scientifiques inclut la présentation de leur apparence réelle et de photos connexes afin d'aider les lecteurs à comprendre.
Après le texte principal, il comprend les textes originaux de la théorie d'Einstein sur la chaleur spécifique des solides, les articles de Bose et Fermi, et les articles de Bardeen et Brattain sur l'invention du transistor, ainsi qu'une liste des lauréats du prix Nobel de physique et de chimie, ouvrant la voie à une exploration plus approfondie.
  • Vous pouvez consulter un aperçu du contenu du livre.
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indice
Recommandation
J'espère que vous pourrez comprendre les articles originaux de ces scientifiques de génie.
Qui sont les trois mousquetaires qui ont inventé le transistor ? Une interview surprise avec le professeur de physique et prix Nobel Kilby.

Première rencontre : La découverte des matériaux semi-conducteurs

Divers solides – des solides appelés métaux, minéraux et céramiques
Matériaux constituant les semi-conducteurs : silicium, germanium et dioxyde de silicium
Un matériau intéressant, la zircone – une imitation naturelle du diamant
La découverte des cristaux liquides - De la lignée au Zen
Loi de Dulong-Petit _ Recherche conjointe sur la chaleur spécifique des solides
La formule d'Ianstein pour la chaleur spécifique des solides – La gloire du prix Nobel revient à Debye
Découverte du silicium et du germanium : ni conducteurs ni isolants

Deuxième rencontre : Bande d'énergie

La naissance de la mécanique quantique – les propriétés des particules et des ondes simultanément
Lien entre la physique du solide et la mécanique quantique – Quatre scientifiques
Bandes d'énergie et bandes interdites - régions autorisées et interdites
Masse effective des électrons et des trous _ Que se passe-t-il lorsqu'un champ électrique est appliqué à un semi-conducteur ?

Troisième rencontre : Statistiques de Fermi-Dirac

Mécanique statistique quantique : l'intersection de la mécanique quantique et de la physique statistique
Statistiques de Bose-Einstein _ Lettre à Einstein
Statistiques de Fermi-Dirac - Comment maximiser le nombre total de cas ?

Quatrième réunion : Théorie des semi-conducteurs

La densité quantique d'états d'un électron libre est proportionnelle à la racine carrée de son énergie.
Fonction de distribution de Fermi-Dirac - Corrélation entre la température et la fonction de densité de probabilité de Fermi
Relations fondamentales des semi-conducteurs _ Quelle est la fonction de densité d'états effective ?
Semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques _ semi-conducteurs de type n, semi-conducteurs de type p

Cinquième rencontre : L'ère des tubes à vide

Invention de la diode à tube à vide - conversion du courant alternatif en courant continu
La valve de Fleming et le télégraphe sans fil de Marconi - Traversée de l'Atlantique
Russell All, inventeur de la diode semi-conductrice à jonction pn

Sixième rencontre : L'invention du transistor

Les personnalités qui ont inauguré l'ère des transistors : Kelly, Bardeen, Shockley et Brattain
L'invention du transistor à contact ponctuel : amplification des signaux d'entrée par un facteur de 100.
Transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur_ Dr. Atala et Dr. Kang Dae-won
L'invention du circuit intégré – Kilby et Noyce

En plus de la réunion
La théorie du rayonnement de Planck et la théorie de la chaleur spécifique
Version anglaise de l'article d'Einstein
La loi de Planck et l'hypothèse du quantum de lumière
_ Version anglaise de la thèse de Bose (1924)
Sur la quantification d'un gaz monoatomique idéal
_ Version anglaise de l'article de Fermi
Le transistor, une triode semi-conductrice
_ Version anglaise de l'article Bardeen-Brattain
Recherche sur les semi-conducteurs menant au transistor à contact ponctuel
_ Version anglaise du discours d'acceptation du prix Nobel de Bardeen
Nous avons conclu notre réunion par un excellent article.
Articles cités dans cet ouvrage
Lettres grecques utilisées dans les formules
Présentation des lauréats du prix Nobel de physique
Présentation des lauréats du prix Nobel de chimie

Image détaillée
Image détaillée 1

Dans le livre
Le silicium est un matériau semi-conducteur représentatif.
Un semi-conducteur est un matériau intermédiaire entre un conducteur qui conduit l'électricité et un isolant qui ne la conduit pas.
C’est pourquoi la zone de San Francisco où sont concentrées les entreprises de semi-conducteurs s’appelle la « Silicon Valley ».
Les cristaux de silicium sont utilisés pour fabriquer des plaquettes, un des matériaux utilisés pour les semi-conducteurs.
Une gaufrette est un pain ou un biscuit finement cuit, fourré de confiture ou de pâte à biscuits.
--- p.31

Devai, qui avait immigré aux États-Unis, était clairement un opportuniste.
Devi est restée fidèle au système politique en place, qu'il s'agisse de l'Allemagne nazie ou des États-Unis.
Cependant, le dispositif offrait toujours une voie d'évacuation.
En Allemagne nazie, il a conservé sa nationalité néerlandaise, et aux États-Unis, il a secrètement contacté le ministère des Affaires étrangères allemand nazi.
--- p.53

Durant le projet Manhattan, les décisions importantes ont été prises après mûre réflexion et discussion avec les personnes considérées comme les plus à même de fournir les conseils les plus judicieux.
Oppenheimer, von Neumann, Penny, Parsons et Ramsey ont participé à cette opération.
--- p.75

Cher Professeur Einstein, je vous envoie le document que j'ai rédigé pour que vous le lisiez et le commentiez.
J'aimerais savoir ce que vous en pensez.
Je ne connais pas suffisamment l'allemand pour traduire cet article.
Si vous estimez que cet article mérite d'être publié, nous vous serions reconnaissants de bien vouloir envisager sa publication dans la Zeitschrift für Physik.
--- p.101

Durant l'été 1895, Marconi étendit la portée de la réception radio à 3,2 km sur la propriété de son père à Bologne.
Marconi, constatant que son travail ne suscitait aucun intérêt en Italie, se rendit à Londres avec sa mère début 1896, à l'âge de 21 ans, pour solliciter un soutien pour ses recherches.
--- p.167

En 1944, Shockley créa un programme de formation destiné aux pilotes de bombardiers B-29 pour utiliser le nouveau viseur radar.
Fin 1944, il a effectué une tournée de trois mois dans les bases du monde entier afin d'évaluer les résultats.
En juillet 1945, le gouvernement demanda à Shockley de préparer un rapport sur les pertes humaines possibles en cas d'invasion des îles japonaises, et Shockley estima le nombre de morts japonais entre 400 000 et 800 000.
--- p.188

Aux alentours de 1935, Kelly, chef du département de recherche sur les tubes à vide des laboratoires Bell, cherchait des moyens de répondre à la demande croissante de téléphones aux États-Unis.
Un problème se posait : lorsque le signal vocal du téléphone était transmis par le câble, le signal s'affaiblissait progressivement et devenait difficile à entendre.
Kelly a imaginé un moyen d'amplifier le signal vocal et a utilisé des tubes à vide pour ce faire.
Mais le continent américain était immense, et l'installation d'amplificateurs à tubes à vide sur des câbles aussi longs nécessitait un nombre considérable de tubes à vide.
--- p.190

En raison de la porte flottante développée par le Dr Kang Dae-won, Agfa, une société cinématographique allemande de renommée mondiale, a fait faillite en 2005, 38 ans plus tard, après 140 ans d'existence.
Cela s'explique par le fait que le développement de la mémoire flash NAND utilisant la technologie à grille flottante et l'apparition des appareils photo numériques équipés de cette technologie ont réduit la demande de pellicule.
La mémoire flash NAND est l'un des produits les plus rentables de l'industrie des semi-conducteurs de notre pays.
Il est utilisé comme dispositif de stockage pour divers produits électroniques tels que les lecteurs MP3, car une fois enregistrées, les données ne disparaissent pas même si l'alimentation est coupée.
--- p.209

Au milieu de l'année 1958, Kilby, un nouvel employé de Texas Instruments (TI), ne pouvait pas prendre de vacances d'été.
Il a passé l'été à étudier les problèmes de conception de circuits, pour finalement conclure que la fabrication en série de composants de circuits à partir d'un seul matériau semi-conducteur pourrait apporter une solution.
Autrement dit, il a inventé le circuit intégré.
Le 12 septembre de cette année-là, il a fait part de ses conclusions à la direction de l'entreprise.
--- p.215~216

La culture décontractée que Noyce a instaurée chez Intel était dans la continuité de son style chez Fairchild Semiconductor.
Il traitait ses employés comme sa famille et récompensait et encourageait le travail d'équipe.
Le style de management de Noyce peut être décrit comme « retrousser ses manches ».
Il a renoncé aux voitures de fonction luxueuses, aux places de parking réservées, aux jets privés, aux bureaux et aux meubles de luxe, au profit d'un environnement de travail moins structuré et plus détendu où chacun contribuait et où personne ne bénéficiait d'avantages somptueux.
--- p.220~221

Avis de l'éditeur
★ Recommandé par la National Science Teachers Association ★ Cours de sciences conviviaux et individuels
★ Un ouvrage incontournable pour ceux qui envisagent des études scientifiques ou d'ingénierie ★ Comprend les versions anglaises d'articles primés par le prix Nobel

La découverte du transistor !
Ce fut une révolution dans l'histoire de l'humanité !


Ce livre présente des théories sur les semi-conducteurs, une technologie essentielle de la quatrième révolution industrielle et une technologie très familière pour nous qui vivons à l'ère informatique, ainsi que des récits de scientifiques qui ont contribué à la recherche sur les semi-conducteurs.
Les transistors sont des composants essentiels de tous les appareils électroniques actuels ; ce sont des dispositifs semi-conducteurs qui amplifient et commutent les signaux électriques.
Ce livre examine l'histoire de l'invention du transistor, qui a révolutionné l'électronique et ouvert la voie aux ordinateurs, à Internet et aux communications sans fil.
Les lecteurs découvrent d'abord une histoire intéressante sur les matériaux semi-conducteurs.


À travers l'histoire des scientifiques qui ont travaillé sans relâche pendant 50 ans pour isoler le silicium, matériau représentatif des semi-conducteurs, nous pouvons véritablement ressentir la passion de nombreuses personnes qui ont permis l'avènement des semi-conducteurs.
Ce qui suit est un récit captivant des héros qui ont permis le développement des semi-conducteurs et de la théorie de la physique des semi-conducteurs, de la Grèce antique à la fondation d'Intel, en passant par les bandes d'énergie, la statistique de Fermi-Dirac, la théorie des semi-conducteurs, l'ère des tubes à vide et l'invention du transistor.
Avant tout, la force et le mérite uniques de ce livre résident dans le fait qu'il donne accès aux textes originaux d'articles célèbres de l'histoire des sciences, tels que la chaleur spécifique des solides d'Einstein, l'article de Bose et Fermi sur les nouvelles statistiques, l'article de Bardeen et Brattain sur l'invention du transistor à contact ponctuel et le discours d'acceptation du prix Nobel de Bardeen.


C’est grâce à une volonté et une passion inébranlables que les semi-conducteurs ont été inventés.
L'histoire de scientifiques qui ont consacré tous leurs efforts à la recherche continue !


De Jenes, physicien lauréat du prix Nobel pour ses recherches sur les cristaux liquides ; Debye, lauréat du prix Nobel de chimie pour sa révision des travaux d'Einstein sur la chaleur spécifique des solides ; Mendeleïev, qui prédit l'élément qui comblerait l'écart entre le silicium et l'étain lors de la création du tableau périodique ; Bloch, lauréat du prix Nobel pour ses recherches sur la résonance magnétique nucléaire, principe fondamental de l'IRM ; Kronig, qui a été le premier à formuler l'idée du spin, mais qui ne put la publier en raison des critiques de Pauli et dont l'idée fut volée ; Penny, qui a participé au projet Manhattan pour la création de la bombe atomique ; Wilson, qui a expliqué les principes des conducteurs, des semi-conducteurs et des isolants en termes de bandes d'énergie électronique ; Bose, qui a rédigé un article expliquant la loi du rayonnement quantique de Planck avec sa propre idée, mais dont la publication fut refusée, sont autant de scientifiques qui ont posé les bases solides de l'invention des semi-conducteurs.


Grâce à leurs recherches, Kelly, Shockley, Bardeen et Brattain ont finalement pu mettre fin à l'ère des tubes à vide et inaugurer l'ère des transistors.
Parallèlement, vous pourrez également entendre l'histoire du Dr Kang Dae-won de Corée du Sud, inventeur du transistor MOSFET, qui a conduit à l'essor de l'industrie électronique, et d'Atala.
Si nous savions combien d'idées créatives et d'expériences les scientifiques mettent en œuvre pour découvrir de nouvelles choses avant que chaque théorie ne voie le jour, la science ne serait plus une matière à mémoriser.
L'auteur espère susciter l'intérêt d'un plus grand nombre de personnes pour la recherche scientifique et les encourager à s'y consacrer pleinement, avec une volonté inébranlable, ce qui pourrait mener à la nomination d'un lauréat coréen du prix Nobel de sciences. Il souhaite que ce livre trouve un écho auprès de nombreux lecteurs.

Pour l'avenir de la Corée du Sud, une puissance en semi-conducteurs
Les notions essentielles de la physique des semi-conducteurs à lire absolument !


La concurrence dans le secteur des semi-conducteurs est féroce partout dans le monde.
La Corée est une puissance du secteur des semi-conducteurs, mais nous devons tous travailler ensemble pour permettre à K-semiconductors de faire un plus grand pas en avant.
Avant tout, il est nécessaire de cultiver les talents scientifiques.
Bien que l'auteur affirme que ce livre s'adresse aux personnes ayant des compétences en mathématiques de niveau lycée, il a un large public, allant des élèves du primaire intéressés par les sciences aux collégiens et lycéens, au grand public, et même aux experts scientifiques.
Si, grâce à ce livre, vous développez un intérêt pour la physique des semi-conducteurs et devenez un pilier de l'industrie des semi-conducteurs, l'avenir de la Corée du Sud en tant que puissance scientifique ne serait-il pas prometteur ?

Ce livre était initialement prévu comme une série.
Je crois qu'à travers le processus de lecture de chaque livre, les lecteurs s'intéresseront davantage aux sciences et seront plus motivés à les poursuivre, et le niveau scientifique en Corée s'élèvera en conséquence.
La science et la technologie sont des domaines très importants qui déterminent la compétitivité future d'un pays.
Ce livre offre aux lecteurs le plaisir de lire un ouvrage scientifique et la joie d'acquérir simultanément de nouvelles connaissances scientifiques.
En particulier, les articles originaux de grands scientifiques, inclus à la fin du livre, constituent sans aucun doute des ressources précieuses qui susciteront l'intérêt et le goût du défi chez les scientifiques.
En attendant que la Corée s'impose comme une puissance scientifique de premier plan, la série « Apprendre les sciences à travers les articles originaux des lauréats du prix Nobel » constituera une base solide pour tous, y compris les scientifiques en herbe.
SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS
- Date d'émission : 1er août 2024
- Nombre de pages, poids, dimensions : 306 pages | 152 × 210 × 30 mm
- ISBN13 : 9791193357316
- ISBN10 : 1193357314

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